2019人教版必修第二册第六章第2节向心力提升练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2019人教版必修第二册第六章第2节向心力提升练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 499.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-20 06:14:35 | ||
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文档简介
2019人教版必修第二册 第六章 第2节 向心力 提升练习
一、多选题
1．关于物体做圆周运动下列说法正确的是（ ）
A．若物体做匀速圆周运动，向心加速度越大，物体的速度变化越快
B．物体所受合力一定指向圆心
C．物体所受合力一定变化
D．物体可能是匀变速运动
2．如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是（ ）
A．绳的拉力
B．重力和绳拉力的合力
C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
3．如图所示，一个固定的内壁光滑的圆锥筒里，有两个质量不相等的小球A和B均做匀速圆周运动，则( )
A．A、B的向心力FA=FB B．A、B的加速度aA=aB
C．A、B的线速度vA>vB D．A、B的角速度A>B
4．为了防止火车在转弯时脱轨，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯的时速度大于，则（ ）
A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压，容易脱轨
B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压，容易脱轨
C．这时铁轨对火车的支持力等于
D．这时铁轨对火车的支持力大于
5．把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。下述说法正确的是（ ）
A．向心力由弹力提供，方向垂直于接触面
B．向心力由重力和弹力的合力提供，方向水平指向圆心
C．小球做的圆周运动平面越向上，壁对球的弹力越大
D．小球做的圆周运动平面越向上，线速度越大
二、单选题
6．物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）
A．所受合力全部用来提供向心力 B．是匀变速曲线运动
C．速度的大小和方向都改变 D．向心加速度不变
7．关于向心力的说法正确的是( )
A．向心力是由向心加速度产生的 B．向心力类似于重力和弹力,都属于性质力
C．向心力只能由某一个力提供 D．向心力可由任何力提供
8．如图所示，在光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．小球A的速率大于小球B的速率
B．小球A的速率小于小球B的速率
C．小球A对漏斗壁的压力大于小球B对漏斗壁的压力
D．小球A的角速度大于小球B的角速度
9．2018年韩国平昌冬奥会上，某自由滑冰运动员正在比赛中滑行，由A向C是运动轨迹的一部分，如图所示，则关于他通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向正确的是
A． B． C． D．
10．如图所示为用绞车拖物块的示意图．拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块．已知轮轴的半径，细线始终保持水平；被拖动物块质量m=1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是ω=2t rad/s，g=10m/s2．以下判断正确的是（ ）
A．物块做匀速运动
B．物块做匀加速直线运动，加速度大小是2m/s2
C．绳对物块的拉力是8N
D．绳对物块的拉力是9N
11．将小车从如图所示凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为。已知玩具小车质量为，凹形桥模拟器质量为，圆弧部分的半径为，重力加速度大小取。则此过程中小车通过最低点时的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心О的竖直轴线以角速度ω匀速转动，质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止。A，B和球心O的连线与竖直方向的夹角分别为、，。则下列说法正确的是（ ）
A．A的向心力等于B的向心力
B．A的角速度一定小于B的角速度
C．若缓慢增大，则A．B受到的摩擦力一定都增大
D．若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向下的摩擦力
三、实验题
13．如图所示，是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验，实验步骤如下：
（1）用秒表记下钢球运动n圈的时间t．
（2）通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r，并用天平测出钢球质量m．
（3）测出钢球（以球心为准）到悬点的竖直高度h．用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______，钢球所受合力的表达式F2=______．下面是一次实验得到的数据，代入上式计算结果F1=______N，F2=______N．（g取10m/s2，π2≈10，保留三位有效数字）
（4）比较上述向心力F1和合力F2，得出了实验结论．
m （kg） r （m） n （转） t （秒） h （m）
0.1 0.025 40 30.2 0.145
14．某同学为探究圆周运动的基本规律设计如图所示的实验装置，在支架上固定一个直流电动机，电动机转轴上固定一拉力传感器，传感器正下方用细线连接一个小球。在装置侧面连接一位置可以调节的电子计数器，实验操作如下∶
①电动机不转动时，记录拉力传感器的示数为F；
②闭合电源开关，稳定后，小球在水平面做的匀速圆周运动，记录此时拉力传感器的示数为2F；
③稳定后，调节计数器的位置，当小球第一次离计数器最近的A点开始计数，并记录为1次，记录小球n次到达A点的时间t；
④切断电源，整理器材。
请回答下列问题∶
可调
（1）小球运动的周期为__________；
（2）小球运动的向心力大小为__________；
（3）小球做匀速圆周运动的轨道半径为__________（用F、t、n、重力加速度g表示）
四、解答题
15．在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc俯视如图所示．长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=1kg、不计大小的小球．初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v0=1m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上．已知细线所能承受的最大张力为8N，求：
（1）小球从开始运动至绳断时的位移．
（2）绳断裂前小球运动的总时间．
16．一辆质量为4t的汽车驶过半径为50m的凸形桥面时，始终保持5m/s的速率。汽车所受的阻力为车与桥面压力的0.05倍。通过桥的最高点时汽车牵引力是多少？(g=10m/s2)
17．如图所示，倾角为θ=45°的光滑斜面PC与光滑水平面CD通过一小段圆弧平滑相接（圆弧长度忽略不计）．在O点系一细线，细线下端拴一个质量为m的可视为质点的小球，小球恰好与水平面CD上的C点接触．已知OC距离为R=0.4H，在O点上方B点与下方A点分别固定一个长钉， OA=OB=，B、O、A在同一条竖直线上．现从斜面上P点释放一个可视为质点的质量为m=1kg的滑块，P点高度为H=2m，滑块滑到水平面上时与小球发生弹性碰撞，碰后小球分别以A、B为圆心在竖直平面内做圆周运动，且恰好运动到最高点E时细线达到最大承受力而断裂，开始做平抛运动．取g=10m/s2，，求：
（1）小球与滑块碰撞后的速度大小；
（2）细线的最大承受力以及小球在斜面上落点的高度．（保留两位有效数字）
18．如图，细线的一端固定，另一端系着质量为m的小球（可视为质点），小球在如图所示的水平面内做匀速圆周运动．已知细线长为，与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，求：（1）小球对细线拉力F的大小；（2）小球角速度的大小．
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．AC
【详解】
A．若物体做匀速圆周运动，向心加速度越大，物体的速度变化越快，选项A正确；
B．变速圆周运动的合外力指向圆心的部分提供向心力，向心力指向圆心，但合外力不指向圆心，选项B错误；
CD．圆周运动的向心力指向圆心，方向时刻变化，所以所受合力一定变化，不可能是匀变速运动，选项C正确，D错误。
故选AC。
2．CD
【详解】
小球在竖直平面内做变速圆周运动，由合外力指向圆心方向的分量提供向心力，即重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力，而绳的拉力方向沿半径方向，所以绳的拉力重力沿绳方向分力的合力提供向心力，CD正确，AB错误。
故选CD。
3．BC
【详解】
A．对于任意一个小球，受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力沿水平方向，提供向心力，如图
根据牛顿第二定律，有
由于质量不同，所以向心力不等，故A错误；
B．根据
得
所以向心加速度相等，故B正确；
CD．根据
可知：半径大的线速度大，即vA＞vB，半径大的角速度小，即ωA＜ωB，故C正确，D错误。
故选BC。
4．BD
【详解】
AB．火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度大于，需要的向心力增大，而重力与支持力的合力不变，所以合力小于需要的向心力，外轨就要对火车产生一个向里的力来提供向心力，所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤压，故A错误，B正确；
CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，且
由于外轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向下两个分力，由于竖直向下的分力的作用，使支持力变大，故C错误，D正确。
故选：BD。
5．BD
【详解】
AB．向心力由重力和弹力的合力提供，水平方向指向圆心，故B正确，A错误；
CD．根据牛顿第二定律得
得
对于小球，相同，则
知小球的圆周平面越向上，r越大，则线速度越大，对小球受力分析，如下图所示
可得小球的弹力
可得弹力不变，故D正确，C错误。
故选BD。
6．A
【详解】
A．物体做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，A正确；
B．物体所受合外力始终与速度垂直，速度大小始终不变，合外力方向始终指向圆心，一直改变，不是匀变速曲线运动，BC错误；
D．向心加速度大小不变，方向一直改变，D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．向心力是产生向心加速度的，故A错误；
B．做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，故又称为向心力．它是根据力的作用效果命名的，故B错误；
CD．向心力一定要由物体受到的外力来提供，做匀速圆周运动的物体的向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某种力的分力，故C错误，D正确。
故选D。
8．A
【解析】
【分析】
两球在不同的水平面上做半径不同的匀速圆周运动，因为所受的重力与支持力分别相等，即向心力相同，由牛顿第二定律可以解得其线速度间、角速度间、周期间的关系．
【详解】
A、对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力FN，设内壁与水平面的夹角为θ，则两小球所受的合力为mgtanθ；根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m，解得：v=，A球的轨道半径较大，则小球A的速率较大．故A正确，B错误．
C、支持力FN=，两小球的质量相等，则支持力相等，对漏斗壁的压力相等．故C错误．
D、根据ω==知，A的轨道半径大，则A的角速度较小．故D错误．
9．B
【详解】
A．速度方向沿轨迹切线方向是正确的，而加速度不可能沿切线方向．故A错误；
B．图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，符合实际．故B正确；
CD．图中速度方向是正确的，而加速度方向是错误的，按图示加速度方向轨迹应向右弯曲．故CD均错误．
故选B．
【点睛】
本题对曲线运动速度方向和加速度方向的理解能力．可根据牛顿定律理解加速度的方向．
10．C
【详解】
AB．由题意知，物块的速度
又
故可得
故AB错误；
CD．由牛顿第二定律可得：物块所受合外力
地面摩擦阻力
故可得物块受力绳子拉力
故C正确，D错误。
故选C。
11．B
【详解】
设小车通过凹形桥最低点时的速度大小为，凹形桥模拟器对小车的支持力为，支持力与小车重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有
由题意据牛顿第三定律可知的大小为，代入数据解得小车速度大小为
B正确ACD错误。
故选B。
12．D
【详解】
AB．根据向心力加速度公式：a=ω2Rsinθ，A、B小球的质量相等，角速度相等，A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α、β，α＞β，所以A的向心加速度大于B的向心加速度，A的向心力大于B的向心力，故AB错误；
D．若物块受到的摩擦力恰好为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，则由受力情况根据牛顿第二定律得：
解得：
因为α＞β，因此可知A物体的临界角速度大于B物体的临界角速度，若角速度大于则会有沿切线向下的摩擦力，若角速度小于则会有沿切线向上的摩擦力；若A不受摩擦力，则此时的角速度大于B的临界角速度，B受沿容器壁向下的摩擦力，故D正确；
C．由前面分析可知ω缓慢增大，则A、B受到的摩擦力方向会发生变化，当角速度小于临界角速度时，有
，
整理可得
此时摩擦力随着角速度的增加而减小，故C错误；
故选D。
13． 0.175 0.172
【解析】
【详解】
钢球做匀速圆周运动的线速度为：v=，
则钢球所需要向心力的表达式为：F1==0.175N，
根据几何关系可知，钢球所受合力的表达式为：F2=mgtanθ=．
14． F
【详解】
（1）[1]小球运动的周期为
（2）[2]小球的重力
G=F=mg
小球运动的向心力大小为
（3）[3]小球做匀速圆周运动，则
的轨道半径为
15．（1）0.9m ；（2）1.4π
【详解】
（1）对小球，由牛顿第二定律
解得
小球每转120°半径减小0.3m，细线断裂之前，小球恰好运动一圈，故运动的位移大小为
（2）细线断裂之前，小球恰好运动一圈，运动时间
16．1.9×103N
【详解】
汽车沿凸形桥行驶到最高点时受力如图所示：
要使汽车匀速率通过桥顶，则应有
①
②
联立①、②式求解得
牵引力
代入数值得
F=1.9×103N
17．（1）6.4 m/s （2）70 N 0.96 m
【详解】
（1）滑块滑到水平面的过程，满足机械能守恒定律，
解得
滑块与小球碰撞过程中，动量与动能守恒，有
联立解得==m/s=6.4 m/s
（2）小球碰后先以A点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，机械能守恒
解得=4 m/s
小球运动到E点瞬间，以B点为圆心做圆周运动．据牛顿第二定律
圆周运动的半径
解得T=7mg =70 N
在E点细线断裂后，小球做平抛运动，设其在斜面上落点的高度为h，有
解得h=0.96 m
18．（1）小球对细线拉力的大小为 ；（2）
【详解】
小球受力分析如图所示：
（1）在竖直方向，根据牛顿第二定律有：，所以：
根据牛顿第三定律可知，小球对细线拉力的大小为：；
（2）由几何关系可知，小球在水平面内做圆周运动的轨道半径：
在水平方向，根据牛顿第二定律有：，所以：．
答案第1页，共2页
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一、多选题
1．关于物体做圆周运动下列说法正确的是（ ）
A．若物体做匀速圆周运动，向心加速度越大，物体的速度变化越快
B．物体所受合力一定指向圆心
C．物体所受合力一定变化
D．物体可能是匀变速运动
2．如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是（ ）
A．绳的拉力
B．重力和绳拉力的合力
C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
3．如图所示，一个固定的内壁光滑的圆锥筒里，有两个质量不相等的小球A和B均做匀速圆周运动，则( )
A．A、B的向心力FA=FB B．A、B的加速度aA=aB
C．A、B的线速度vA>vB D．A、B的角速度A>B
4．为了防止火车在转弯时脱轨，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯的时速度大于，则（ ）
A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压，容易脱轨
B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压，容易脱轨
C．这时铁轨对火车的支持力等于
D．这时铁轨对火车的支持力大于
5．把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。下述说法正确的是（ ）
A．向心力由弹力提供，方向垂直于接触面
B．向心力由重力和弹力的合力提供，方向水平指向圆心
C．小球做的圆周运动平面越向上，壁对球的弹力越大
D．小球做的圆周运动平面越向上，线速度越大
二、单选题
6．物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）
A．所受合力全部用来提供向心力 B．是匀变速曲线运动
C．速度的大小和方向都改变 D．向心加速度不变
7．关于向心力的说法正确的是( )
A．向心力是由向心加速度产生的 B．向心力类似于重力和弹力,都属于性质力
C．向心力只能由某一个力提供 D．向心力可由任何力提供
8．如图所示，在光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．小球A的速率大于小球B的速率
B．小球A的速率小于小球B的速率
C．小球A对漏斗壁的压力大于小球B对漏斗壁的压力
D．小球A的角速度大于小球B的角速度
9．2018年韩国平昌冬奥会上，某自由滑冰运动员正在比赛中滑行，由A向C是运动轨迹的一部分，如图所示，则关于他通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向正确的是
A． B． C． D．
10．如图所示为用绞车拖物块的示意图．拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块．已知轮轴的半径，细线始终保持水平；被拖动物块质量m=1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是ω=2t rad/s，g=10m/s2．以下判断正确的是（ ）
A．物块做匀速运动
B．物块做匀加速直线运动，加速度大小是2m/s2
C．绳对物块的拉力是8N
D．绳对物块的拉力是9N
11．将小车从如图所示凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为。已知玩具小车质量为，凹形桥模拟器质量为，圆弧部分的半径为，重力加速度大小取。则此过程中小车通过最低点时的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心О的竖直轴线以角速度ω匀速转动，质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止。A，B和球心O的连线与竖直方向的夹角分别为、，。则下列说法正确的是（ ）
A．A的向心力等于B的向心力
B．A的角速度一定小于B的角速度
C．若缓慢增大，则A．B受到的摩擦力一定都增大
D．若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向下的摩擦力
三、实验题
13．如图所示，是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验，实验步骤如下：
（1）用秒表记下钢球运动n圈的时间t．
（2）通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r，并用天平测出钢球质量m．
（3）测出钢球（以球心为准）到悬点的竖直高度h．用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______，钢球所受合力的表达式F2=______．下面是一次实验得到的数据，代入上式计算结果F1=______N，F2=______N．（g取10m/s2，π2≈10，保留三位有效数字）
（4）比较上述向心力F1和合力F2，得出了实验结论．
m （kg） r （m） n （转） t （秒） h （m）
0.1 0.025 40 30.2 0.145
14．某同学为探究圆周运动的基本规律设计如图所示的实验装置，在支架上固定一个直流电动机，电动机转轴上固定一拉力传感器，传感器正下方用细线连接一个小球。在装置侧面连接一位置可以调节的电子计数器，实验操作如下∶
①电动机不转动时，记录拉力传感器的示数为F；
②闭合电源开关，稳定后，小球在水平面做的匀速圆周运动，记录此时拉力传感器的示数为2F；
③稳定后，调节计数器的位置，当小球第一次离计数器最近的A点开始计数，并记录为1次，记录小球n次到达A点的时间t；
④切断电源，整理器材。
请回答下列问题∶
可调
（1）小球运动的周期为__________；
（2）小球运动的向心力大小为__________；
（3）小球做匀速圆周运动的轨道半径为__________（用F、t、n、重力加速度g表示）
四、解答题
15．在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc俯视如图所示．长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=1kg、不计大小的小球．初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v0=1m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上．已知细线所能承受的最大张力为8N，求：
（1）小球从开始运动至绳断时的位移．
（2）绳断裂前小球运动的总时间．
16．一辆质量为4t的汽车驶过半径为50m的凸形桥面时，始终保持5m/s的速率。汽车所受的阻力为车与桥面压力的0.05倍。通过桥的最高点时汽车牵引力是多少？(g=10m/s2)
17．如图所示，倾角为θ=45°的光滑斜面PC与光滑水平面CD通过一小段圆弧平滑相接（圆弧长度忽略不计）．在O点系一细线，细线下端拴一个质量为m的可视为质点的小球，小球恰好与水平面CD上的C点接触．已知OC距离为R=0.4H，在O点上方B点与下方A点分别固定一个长钉， OA=OB=，B、O、A在同一条竖直线上．现从斜面上P点释放一个可视为质点的质量为m=1kg的滑块，P点高度为H=2m，滑块滑到水平面上时与小球发生弹性碰撞，碰后小球分别以A、B为圆心在竖直平面内做圆周运动，且恰好运动到最高点E时细线达到最大承受力而断裂，开始做平抛运动．取g=10m/s2，，求：
（1）小球与滑块碰撞后的速度大小；
（2）细线的最大承受力以及小球在斜面上落点的高度．（保留两位有效数字）
18．如图，细线的一端固定，另一端系着质量为m的小球（可视为质点），小球在如图所示的水平面内做匀速圆周运动．已知细线长为，与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，求：（1）小球对细线拉力F的大小；（2）小球角速度的大小．
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．AC
【详解】
A．若物体做匀速圆周运动，向心加速度越大，物体的速度变化越快，选项A正确；
B．变速圆周运动的合外力指向圆心的部分提供向心力，向心力指向圆心，但合外力不指向圆心，选项B错误；
CD．圆周运动的向心力指向圆心，方向时刻变化，所以所受合力一定变化，不可能是匀变速运动，选项C正确，D错误。
故选AC。
2．CD
【详解】
小球在竖直平面内做变速圆周运动，由合外力指向圆心方向的分量提供向心力，即重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力，而绳的拉力方向沿半径方向，所以绳的拉力重力沿绳方向分力的合力提供向心力，CD正确，AB错误。
故选CD。
3．BC
【详解】
A．对于任意一个小球，受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力沿水平方向，提供向心力，如图
根据牛顿第二定律，有
由于质量不同，所以向心力不等，故A错误；
B．根据
得
所以向心加速度相等，故B正确；
CD．根据
可知：半径大的线速度大，即vA＞vB，半径大的角速度小，即ωA＜ωB，故C正确，D错误。
故选BC。
4．BD
【详解】
AB．火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度大于，需要的向心力增大，而重力与支持力的合力不变，所以合力小于需要的向心力，外轨就要对火车产生一个向里的力来提供向心力，所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤压，故A错误，B正确；
CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，且
由于外轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向下两个分力，由于竖直向下的分力的作用，使支持力变大，故C错误，D正确。
故选：BD。
5．BD
【详解】
AB．向心力由重力和弹力的合力提供，水平方向指向圆心，故B正确，A错误；
CD．根据牛顿第二定律得
得
对于小球，相同，则
知小球的圆周平面越向上，r越大，则线速度越大，对小球受力分析，如下图所示
可得小球的弹力
可得弹力不变，故D正确，C错误。
故选BD。
6．A
【详解】
A．物体做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，A正确；
B．物体所受合外力始终与速度垂直，速度大小始终不变，合外力方向始终指向圆心，一直改变，不是匀变速曲线运动，BC错误；
D．向心加速度大小不变，方向一直改变，D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．向心力是产生向心加速度的，故A错误；
B．做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，故又称为向心力．它是根据力的作用效果命名的，故B错误；
CD．向心力一定要由物体受到的外力来提供，做匀速圆周运动的物体的向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某种力的分力，故C错误，D正确。
故选D。
8．A
【解析】
【分析】
两球在不同的水平面上做半径不同的匀速圆周运动，因为所受的重力与支持力分别相等，即向心力相同，由牛顿第二定律可以解得其线速度间、角速度间、周期间的关系．
【详解】
A、对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力FN，设内壁与水平面的夹角为θ，则两小球所受的合力为mgtanθ；根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m，解得：v=，A球的轨道半径较大，则小球A的速率较大．故A正确，B错误．
C、支持力FN=，两小球的质量相等，则支持力相等，对漏斗壁的压力相等．故C错误．
D、根据ω==知，A的轨道半径大，则A的角速度较小．故D错误．
9．B
【详解】
A．速度方向沿轨迹切线方向是正确的，而加速度不可能沿切线方向．故A错误；
B．图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，符合实际．故B正确；
CD．图中速度方向是正确的，而加速度方向是错误的，按图示加速度方向轨迹应向右弯曲．故CD均错误．
故选B．
【点睛】
本题对曲线运动速度方向和加速度方向的理解能力．可根据牛顿定律理解加速度的方向．
10．C
【详解】
AB．由题意知，物块的速度
又
故可得
故AB错误；
CD．由牛顿第二定律可得：物块所受合外力
地面摩擦阻力
故可得物块受力绳子拉力
故C正确，D错误。
故选C。
11．B
【详解】
设小车通过凹形桥最低点时的速度大小为，凹形桥模拟器对小车的支持力为，支持力与小车重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有
由题意据牛顿第三定律可知的大小为，代入数据解得小车速度大小为
B正确ACD错误。
故选B。
12．D
【详解】
AB．根据向心力加速度公式：a=ω2Rsinθ，A、B小球的质量相等，角速度相等，A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α、β，α＞β，所以A的向心加速度大于B的向心加速度，A的向心力大于B的向心力，故AB错误；
D．若物块受到的摩擦力恰好为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，则由受力情况根据牛顿第二定律得：
解得：
因为α＞β，因此可知A物体的临界角速度大于B物体的临界角速度，若角速度大于则会有沿切线向下的摩擦力，若角速度小于则会有沿切线向上的摩擦力；若A不受摩擦力，则此时的角速度大于B的临界角速度，B受沿容器壁向下的摩擦力，故D正确；
C．由前面分析可知ω缓慢增大，则A、B受到的摩擦力方向会发生变化，当角速度小于临界角速度时，有
，
整理可得
此时摩擦力随着角速度的增加而减小，故C错误；
故选D。
13． 0.175 0.172
【解析】
【详解】
钢球做匀速圆周运动的线速度为：v=，
则钢球所需要向心力的表达式为：F1==0.175N，
根据几何关系可知，钢球所受合力的表达式为：F2=mgtanθ=．
14． F
【详解】
（1）[1]小球运动的周期为
（2）[2]小球的重力
G=F=mg
小球运动的向心力大小为
（3）[3]小球做匀速圆周运动，则
的轨道半径为
15．（1）0.9m ；（2）1.4π
【详解】
（1）对小球，由牛顿第二定律
解得
小球每转120°半径减小0.3m，细线断裂之前，小球恰好运动一圈，故运动的位移大小为
（2）细线断裂之前，小球恰好运动一圈，运动时间
16．1.9×103N
【详解】
汽车沿凸形桥行驶到最高点时受力如图所示：
要使汽车匀速率通过桥顶，则应有
①
②
联立①、②式求解得
牵引力
代入数值得
F=1.9×103N
17．（1）6.4 m/s （2）70 N 0.96 m
【详解】
（1）滑块滑到水平面的过程，满足机械能守恒定律，
解得
滑块与小球碰撞过程中，动量与动能守恒，有
联立解得==m/s=6.4 m/s
（2）小球碰后先以A点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，机械能守恒
解得=4 m/s
小球运动到E点瞬间，以B点为圆心做圆周运动．据牛顿第二定律
圆周运动的半径
解得T=7mg =70 N
在E点细线断裂后，小球做平抛运动，设其在斜面上落点的高度为h，有
解得h=0.96 m
18．（1）小球对细线拉力的大小为 ；（2）
【详解】
小球受力分析如图所示：
（1）在竖直方向，根据牛顿第二定律有：，所以：
根据牛顿第三定律可知，小球对细线拉力的大小为：；
（2）由几何关系可知，小球在水平面内做圆周运动的轨道半径：
在水平方向，根据牛顿第二定律有：，所以：．
答案第1页，共2页
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