6.2 向心力 同步练习 （Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 6.2 向心力 同步练习 （Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 800.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 15:53:27 | ||
图片预览
文档简介
6.2 向心力
一、单选题
1．关于曲线运动和圆周运动，以下说法中错误的是（ ）
A．做曲线运动的物体受到的合力一定不为零
B．做曲线运动的物体的速度一定是变化的
C．做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心
D．做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心
2．如图所示，一辆轿车正在水平路而上作匀速圆周运动，下列说法正确的是
A．水平路而对轿车弹力的方向斜向上
B．静摩擦力提供向心力
C．重力、支持力的合力提供向心力
D．轿车受到的重力、支持力和摩擦力的合力为零
3．在一个水平转台上放有质量相等的A、B两个物体（可视为质点），用一轻杆相连，A、B连线沿半径方向。A与平台间有摩擦，B与平台间的摩擦可忽略不计，A、B到平台转轴的距离分别为L、2L。某时刻一起随平台以角速度绕轴做匀速圆周运动，A与平台间的摩擦力大小为，杆的弹力大小为F。现把转动角速度提高至，A、B仍各自在原位置随平台一起绕轴做匀速圆周运动，则下面说法正确的是（ ）
A．、F均增加为原来的4倍
B．、F均增加为原来的2倍
C．大于原来的4倍，F等于原来的2倍
D．、F增加后，均小于原来的4倍
4．如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP＝2mQ。当整个装置绕中心轴以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时( )
A．两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用
B．P球受到的向心力大于Q球受到的向心力
C．rP一定等于
D．当ω增大时，P球将向外运动
5．如图所示，一竖直圆筒绕中心轴以角速度匀速转动，小物块紧贴在圆筒的内壁上，相对于圆筒静止。此时，小物块受圆筒壁的弹力大小为F，摩擦力大小为，当圆筒以角速度匀速转动时（小物块相对于圆筒静止），小物块受圆筒壁的（ ）
A．摩擦力大小变为 B．摩擦力大小变为
C．弹力大小变为 D．弹力大小变为
6．如图甲所示是“探究向心力大小”实验时的照片，图乙是传动部分示意图，左侧自上而下三轮的半径分别为1.5r、2.4r、3r，右侧自上而下三轮的半径分别为1.5r、1.2r、r，现皮带安装在两侧第二个轮上，A、B是左侧第二个轮边缘上的两点，C是右侧最上面轮边缘上的点（ ）
A．本实验采用了等效替代的科学方法
B．图甲中两球质量相同，此时可探究“向心力大小与运动半径的关系”
C．图乙中A、B两点的线速度相同
D．图乙中A、C两点向心加速度大小之比为2：5
7．一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速奔跑，如图所示为雪橇所受的牵引力F及摩擦力Ff的示意图，其中正确的是 （ ）
A． B．
C． D．
8．在“探究向心力大小的表达式”实验中，某同学利用图的实验装置探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。下列实验与本实验采用的方法相同的是（ ）
A．探究平抛运动的特点
B．探究小车速度与时间的关系
C．探究加速度与力和质量的关系
D．探究两个互成角度的力的合成规律
9．用图示的向心力演示器可以探究向心力和物体质量、角速度以及半径的关系。实验时，匀速转动手柄使变速塔轮、长槽、短槽和槽内的小球随之匀速转动，使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露出的标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。长槽上的挡板到转轴的距离是挡板A的倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板到各自转轴的距离相等。下列说法不正确的是（ ）
A．本实验采用的科学方法是控制变量法
B．将传动皮带套在两塔轮的不同轮盘上，可以改变两个槽内的小球做圆周运动的半径
C．探究向心力和质量的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板处
D．探究向心力和角速度的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板处
10．如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，关于A的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C．受重力、支持力、与运动方向相同的摩擦力和向心力
D．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力
11．关于力与运动，下列说法正确的是（ ）
A．若物体受到恒力作用，则物体一定做直线运动
B．若物体受到变力作用，则物体一定做曲线运动
C．若物体做匀速圆周运动，则物体受到的合力一定为变力
D．若物体做匀变速曲线运动，则物体受到的合力一定为变力
12．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．平抛运动是一种匀变速运动 B．做圆周运动的物体，所受合力总是指向圆心的
C．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 D．做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的
13．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴一定距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。下列说法正确的是（ ）
A．物体在最高点时静摩擦力的方向一定指向圆心
B．物体在最低点时静摩擦力的方向可能背向圆心
C．物体在最高点时静摩擦力可能是运动过程中的最大值
D．物体在最低点时静摩擦力一定是运动过程中的最大值
14．辽宁舰质量为，如图是辽宁舰在海上转弯时的照片，假设整个过程中辽宁舰做匀速圆周运动的速度大小为，圆周运动的半径为1000m，下列说法正确的是（ ）
A．在A点时水对舰的作用力指向圆心
B．在A点时水对舰的作用力大小约为
C．在A点时水对舰的作用力大小约为
D．在A点时水对舰的作用力大小为0
15．质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，其向心力的大小为F，当使它的半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，其向心力的大小比原来增大15N，求原来的向心力F的大小为（ ）
A．25N B．10N C．15N D．5N
二、填空题
16．变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图所示。
（1）跟圆周相切的分力Fτ：改变线速度的_____。
（2）指向圆心的分力Fn：改变线速度的_____。
17．向心力
（1）定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向_____，这个指向_____的力叫作向心力。
（2）作用：改变速度的_____。
（3）方向：始终沿着_____指向圆心。
（4）向心力是根据力的_____命名的，它是由_____提供。
18．为验证向心力与物体所受合力的关系，某学习小组设计了如图所示的实验装置。一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测得钢球直径为d；
②将钢球静止悬挂，此时力传感器的示数为F1，用毫米刻度尺量得细线长为L；
③将钢球拉到适当的高度处由静止释放，光电门计时器测得钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；已知当地的重力加速度大小为g，钢球遮光长度近似为d。回答下列问题。
(1)钢球的质量m＝____。
(2)钢球经过光电门时的线速度大小v=_____。
(3)若满足F2-F1=____，则说明钢球的向心力与钢球受到的合力相等。
19．中国航天员首次进行太空授课，通过趣味实验展示了物体在完全失重状态下的一些物理现象。其中一个实验如图所示，将支架固定在桌面上，细绳一端系于支架上的O点，另一端拴着一颗钢质小球。现将细绳拉直但未绷紧，小球被拉至图中a点或b点并进行以下操作，在a点轻轻放手，小球将________（填写“竖直下落”或“静止不动”）；在b点沿垂直于绳子的方向轻推小球，小球将________（填写“做匀速圆周运动”或“沿圆弧做往复摆动”）。
20．某同学利用如图所示装置来探究向心力与做圆周运动半径r、角速度和物体和质量m 之间的关系。
(1)本实验中采用了以下哪种实验探究方法( )
A、理想模型法 B、等效替代法 C、控制变量法
(2)转动手柄可以使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内小球随之做匀速圆周运动。这时我们可以看到弹簧测力筒上漏出标尺，漏出的标尺格数可以反映两球圆周运动所受的___________大小。
21．（1）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
①本实验采用的科学方法是______
A．控制变量法B．累积法C．微元法D．放大法
②通过本实验可以得到的结果是______
A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
（2）研究平抛运动的实验装置如图甲所示，实验过程中用频闪照相法来获取小球做平抛运动时不同时刻的位置。
回答下列问题：
①下面的做法可以减小实验误差的有______
A．使用密度小、体积大的球
B．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
C．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
D．使斜槽末端的切线保持水平
②某次实验中获得连续三个时刻小球的位置如图乙所示，若频闪照相的频率f=10Hz，用刻度尺测得照片上y1=2.52cm，y2=3.48cm，照片上物体影像的大小与实际物体的实际大小之比为k=0.1，则当地的重力加速度g=______m/s2（计算结果保留至小数点后两位）。
③要测出小球离开斜槽末端的速度（斜槽末端已调至水平），还需要测量的物理量是______。
④若实验中，斜槽末端切线不水平，则仅从这一因素的影响分析，重力加速度的测量值_______（填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。
三、解答题
22．一根长为0.8m的绳子，当受到7.84N的拉力时被拉断。若在此绳的一端拴一个质量为0.4kg的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子恰好断裂。g取9.8m/s2，求物体运动至最低点时的角速度和线速度的大小。
23．如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演，若摩托车运动的速率恒为，人和车的总质量为，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍，且。摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长度不计，g取，试求：
(1)运动员完成一次圆周运动所需的时间；（取3.14）
(2)摩托车通过最低点A时牵引力的大小；
(3)摩托车通过最高点C时牵引力的大小。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．A
4．C
5．C
6．D
7．C
8．C
9．B
10．B
11．C
12．A
13．D
14．B
15．D
16． 大小 方向
17． 圆心 圆心 方向 半径 效果 某个力或者几个力的合力
18．
19． 静止不动 做匀速圆周运动
20． C 向心力
21． A C BD 9.60 A、B两点间的水平距离 没有影响
22．3.5rad/s，2.8m/s
23．(1)(2)(3)
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．关于曲线运动和圆周运动，以下说法中错误的是（ ）
A．做曲线运动的物体受到的合力一定不为零
B．做曲线运动的物体的速度一定是变化的
C．做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心
D．做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心
2．如图所示，一辆轿车正在水平路而上作匀速圆周运动，下列说法正确的是
A．水平路而对轿车弹力的方向斜向上
B．静摩擦力提供向心力
C．重力、支持力的合力提供向心力
D．轿车受到的重力、支持力和摩擦力的合力为零
3．在一个水平转台上放有质量相等的A、B两个物体（可视为质点），用一轻杆相连，A、B连线沿半径方向。A与平台间有摩擦，B与平台间的摩擦可忽略不计，A、B到平台转轴的距离分别为L、2L。某时刻一起随平台以角速度绕轴做匀速圆周运动，A与平台间的摩擦力大小为，杆的弹力大小为F。现把转动角速度提高至，A、B仍各自在原位置随平台一起绕轴做匀速圆周运动，则下面说法正确的是（ ）
A．、F均增加为原来的4倍
B．、F均增加为原来的2倍
C．大于原来的4倍，F等于原来的2倍
D．、F增加后，均小于原来的4倍
4．如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP＝2mQ。当整个装置绕中心轴以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时( )
A．两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用
B．P球受到的向心力大于Q球受到的向心力
C．rP一定等于
D．当ω增大时，P球将向外运动
5．如图所示，一竖直圆筒绕中心轴以角速度匀速转动，小物块紧贴在圆筒的内壁上，相对于圆筒静止。此时，小物块受圆筒壁的弹力大小为F，摩擦力大小为，当圆筒以角速度匀速转动时（小物块相对于圆筒静止），小物块受圆筒壁的（ ）
A．摩擦力大小变为 B．摩擦力大小变为
C．弹力大小变为 D．弹力大小变为
6．如图甲所示是“探究向心力大小”实验时的照片，图乙是传动部分示意图，左侧自上而下三轮的半径分别为1.5r、2.4r、3r，右侧自上而下三轮的半径分别为1.5r、1.2r、r，现皮带安装在两侧第二个轮上，A、B是左侧第二个轮边缘上的两点，C是右侧最上面轮边缘上的点（ ）
A．本实验采用了等效替代的科学方法
B．图甲中两球质量相同，此时可探究“向心力大小与运动半径的关系”
C．图乙中A、B两点的线速度相同
D．图乙中A、C两点向心加速度大小之比为2：5
7．一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速奔跑，如图所示为雪橇所受的牵引力F及摩擦力Ff的示意图，其中正确的是 （ ）
A． B．
C． D．
8．在“探究向心力大小的表达式”实验中，某同学利用图的实验装置探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。下列实验与本实验采用的方法相同的是（ ）
A．探究平抛运动的特点
B．探究小车速度与时间的关系
C．探究加速度与力和质量的关系
D．探究两个互成角度的力的合成规律
9．用图示的向心力演示器可以探究向心力和物体质量、角速度以及半径的关系。实验时，匀速转动手柄使变速塔轮、长槽、短槽和槽内的小球随之匀速转动，使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露出的标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。长槽上的挡板到转轴的距离是挡板A的倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板到各自转轴的距离相等。下列说法不正确的是（ ）
A．本实验采用的科学方法是控制变量法
B．将传动皮带套在两塔轮的不同轮盘上，可以改变两个槽内的小球做圆周运动的半径
C．探究向心力和质量的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板处
D．探究向心力和角速度的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板处
10．如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，关于A的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C．受重力、支持力、与运动方向相同的摩擦力和向心力
D．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力
11．关于力与运动，下列说法正确的是（ ）
A．若物体受到恒力作用，则物体一定做直线运动
B．若物体受到变力作用，则物体一定做曲线运动
C．若物体做匀速圆周运动，则物体受到的合力一定为变力
D．若物体做匀变速曲线运动，则物体受到的合力一定为变力
12．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．平抛运动是一种匀变速运动 B．做圆周运动的物体，所受合力总是指向圆心的
C．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 D．做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的
13．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴一定距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。下列说法正确的是（ ）
A．物体在最高点时静摩擦力的方向一定指向圆心
B．物体在最低点时静摩擦力的方向可能背向圆心
C．物体在最高点时静摩擦力可能是运动过程中的最大值
D．物体在最低点时静摩擦力一定是运动过程中的最大值
14．辽宁舰质量为，如图是辽宁舰在海上转弯时的照片，假设整个过程中辽宁舰做匀速圆周运动的速度大小为，圆周运动的半径为1000m，下列说法正确的是（ ）
A．在A点时水对舰的作用力指向圆心
B．在A点时水对舰的作用力大小约为
C．在A点时水对舰的作用力大小约为
D．在A点时水对舰的作用力大小为0
15．质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，其向心力的大小为F，当使它的半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，其向心力的大小比原来增大15N，求原来的向心力F的大小为（ ）
A．25N B．10N C．15N D．5N
二、填空题
16．变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图所示。
（1）跟圆周相切的分力Fτ：改变线速度的_____。
（2）指向圆心的分力Fn：改变线速度的_____。
17．向心力
（1）定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向_____，这个指向_____的力叫作向心力。
（2）作用：改变速度的_____。
（3）方向：始终沿着_____指向圆心。
（4）向心力是根据力的_____命名的，它是由_____提供。
18．为验证向心力与物体所受合力的关系，某学习小组设计了如图所示的实验装置。一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测得钢球直径为d；
②将钢球静止悬挂，此时力传感器的示数为F1，用毫米刻度尺量得细线长为L；
③将钢球拉到适当的高度处由静止释放，光电门计时器测得钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；已知当地的重力加速度大小为g，钢球遮光长度近似为d。回答下列问题。
(1)钢球的质量m＝____。
(2)钢球经过光电门时的线速度大小v=_____。
(3)若满足F2-F1=____，则说明钢球的向心力与钢球受到的合力相等。
19．中国航天员首次进行太空授课，通过趣味实验展示了物体在完全失重状态下的一些物理现象。其中一个实验如图所示，将支架固定在桌面上，细绳一端系于支架上的O点，另一端拴着一颗钢质小球。现将细绳拉直但未绷紧，小球被拉至图中a点或b点并进行以下操作，在a点轻轻放手，小球将________（填写“竖直下落”或“静止不动”）；在b点沿垂直于绳子的方向轻推小球，小球将________（填写“做匀速圆周运动”或“沿圆弧做往复摆动”）。
20．某同学利用如图所示装置来探究向心力与做圆周运动半径r、角速度和物体和质量m 之间的关系。
(1)本实验中采用了以下哪种实验探究方法( )
A、理想模型法 B、等效替代法 C、控制变量法
(2)转动手柄可以使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内小球随之做匀速圆周运动。这时我们可以看到弹簧测力筒上漏出标尺，漏出的标尺格数可以反映两球圆周运动所受的___________大小。
21．（1）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
①本实验采用的科学方法是______
A．控制变量法B．累积法C．微元法D．放大法
②通过本实验可以得到的结果是______
A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
（2）研究平抛运动的实验装置如图甲所示，实验过程中用频闪照相法来获取小球做平抛运动时不同时刻的位置。
回答下列问题：
①下面的做法可以减小实验误差的有______
A．使用密度小、体积大的球
B．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
C．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
D．使斜槽末端的切线保持水平
②某次实验中获得连续三个时刻小球的位置如图乙所示，若频闪照相的频率f=10Hz，用刻度尺测得照片上y1=2.52cm，y2=3.48cm，照片上物体影像的大小与实际物体的实际大小之比为k=0.1，则当地的重力加速度g=______m/s2（计算结果保留至小数点后两位）。
③要测出小球离开斜槽末端的速度（斜槽末端已调至水平），还需要测量的物理量是______。
④若实验中，斜槽末端切线不水平，则仅从这一因素的影响分析，重力加速度的测量值_______（填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。
三、解答题
22．一根长为0.8m的绳子，当受到7.84N的拉力时被拉断。若在此绳的一端拴一个质量为0.4kg的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子恰好断裂。g取9.8m/s2，求物体运动至最低点时的角速度和线速度的大小。
23．如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演，若摩托车运动的速率恒为，人和车的总质量为，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍，且。摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长度不计，g取，试求：
(1)运动员完成一次圆周运动所需的时间；（取3.14）
(2)摩托车通过最低点A时牵引力的大小；
(3)摩托车通过最高点C时牵引力的大小。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．A
4．C
5．C
6．D
7．C
8．C
9．B
10．B
11．C
12．A
13．D
14．B
15．D
16． 大小 方向
17． 圆心 圆心 方向 半径 效果 某个力或者几个力的合力
18．
19． 静止不动 做匀速圆周运动
20． C 向心力
21． A C BD 9.60 A、B两点间的水平距离 没有影响
22．3.5rad/s，2.8m/s
23．(1)(2)(3)
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页