3.2 科学探究：向心力 课时同步训练 （word版含答案）

3.2课时 科学探究：向心力 课时同步训练
一、单选题
1．（河南省大联考2021-2022学年高一（下）阶段性测试物理试题（三））短道速滑是在长度较短的跑道上进行的冰上竞速运动，是2022年北京冬季奥运会正式比赛项目。如图所示，将运动员转弯时在短时间内的一小段运动看做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．运动员受到冰面的恒力作用，做匀速运动
B．运动员受到冰面的恒力作用，做匀变速运动
C．运动员受到冰面的变力作用，做匀变速运动
D．运动员受到冰面的变力作用，做变加速运动
2．（2022·河北·高三专题练习）某同学在课外活动时设计了一个小游戏，将质量为的滑块套在竖直杆上，滑块外侧有一轨道（可使轻绳绕滑块无摩擦转动），长为的轻绳一端与轨道相连，另一端与质量为的小球相连，滑块与竖直杆间的动摩擦因数。让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块恰不下滑，则小球做圆周运动的角速度为（　　）
A． B．
C． D．
3．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一对双人花样滑冰运动员，手拉着手在冰面上做匀速圆周运动，已知男女运动员质量之比为3∶2，两人重心间距为L，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．男女运动员转动所需向心力之比为1∶1
B．女运动员以男运动员所站位置为圆心转动
C．男女运动员转动的角速度之比为2∶3
D．男女运动员转动的线速度之比为3∶2
4．（2022·云南·昆明市五华区昆一中学贯中学高一阶段练习）一个质量为3kg的物体在半径为2m的圆周上以大小为4m/s的速度做匀速圆周运动。则该物体的角速度和向心加速度的大小分别为（　　）
A．8rad/s 2m/s2 B．8rad/s 32m/s2
C．2rad/s 8m/s2 D．2rad/s 24m/s2
5．（2020·浙江衢州·高二期中）利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如一根长为2细线系一质量为小球，两线上端系于水平横杆上，、两点相距也为，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（　　）
A． B． C． D．
6．（2021·河北·高二学业考试）一质量为1.0kg的物体，在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为1.5m，若其线速度大小为3.0m/s，则它需要的向心力大小为（　　）
A．3.0N B．4.0N C．6.0N D．9.0N
7．（2022·重庆一中高三阶段练习）滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．衣物运动的过程中洗衣机对地面的压力不变
B．衣物运动到最低点B点时处于失重状态
C．衣物运动的过程中洗衣机对地而的摩擦力始终为0
D．衣物运动到最低点B点时受到滚筒的作用力最大，脱水效果更好
二、多选题
8．（河南省大联考2021-2022学年高一（下）阶段性测试物理试题（三））路边的一棵树在狂风暴雨中倒下，如图所示。A、B为树干上的两点，A更靠近树根位置，在树倒下的过程中，A、B两点的角速度、线速度和向心加速度之间的大小关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
9．（2022·黑龙江·大庆实验中学高一开学考试）现在很多小区车库出入口采用如图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成；P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，横杆PQ始终保持水平，在杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．P、Q两点都是以O点为圆心做匀速圆周运动
B．P、Q两点的线速度始终相同
C．P、Q两点的加速度不同
D．P、Q两点的角速度始终相同
10．（2021·河北·高二学业考试）如图所示，一长为L的细线一端固定在A点，另一端系一小球，现使小球在水平面内绕O点做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，在小球的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球所受向心力的方向水平指向O点 B．小球所受向心力的方向沿细绳指向A点
C．小球做匀速圆周运动的半径为L D．小球做匀速圆周运动的半径为Lsinθ
11．（2022·河北衡水中学模拟预测）“荡秋千”是小孩常玩的游戏之一、小孩在荡秋千的过程中，若空气阻力忽略不计，小孩的质量为25kg，重心距悬点的距离为2.5m，小孩运动到最低点的速度为2m/s，（g取10m/s2）则下列说法正确的是（　　）
A．小孩所受合外力不是始终指向其做圆周运动的圆心
B．小孩运动到最高点时加速度为零
C．小孩运动过最低点时秋千对小孩的作用力为290N
D．小孩运动过最低点时秋千对小孩的作用力为210N
三、填空题
12．（2022·广东·东莞市东华高级中学高一阶段练习）如图所示，轮O1、O2固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑。在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比r1∶r2∶r3=2∶1∶1，则：
（1）A、B、C点的线速度大小之比vA∶vB∶vC=___________；
（2）A、B、C点的角速度大小之比ωA∶ωB∶ωC=___________；
（3）A、B、C三点的向心加速度大小之比aA∶aB∶aC=___________。
13．（2020·四川·遂宁中学高一阶段练习）如图所示，在皮带传送装置中，右边两轮是连在一起同轴转动，图中三个轮的半径关系为：RA=RC=2RB，皮带不打滑，则三轮边缘上一点的线速度之比vA：vB：vC=________；角速度之比ωA：ωB：ωC=_____；向心加速度之比aA：aB：aC=_________。
14．（2021·全国·高一课前预习）汽车过拱形桥
汽车过拱形桥 汽车过凹形桥
受力 分析
向心力 Fn=mg-FN=m Fn=FN-mg=m
对桥的压力 FN′=mg-m FN′=mg＋m
结论 汽车对桥的压力_____汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力_____ 汽车对桥的压力_____汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力_____
四、解答题
15．（河南省大联考2021-2022学年高一（下）阶段性测试物理试题（三））如图所示，光滑圆锥面母线与竖直方向的夹角为θ，质量为m、可视为质点的小球用原长为l0的轻绳固定，绳子另一端固定在圆锥体顶点，小球随圆锥体绕轴转动，重力加速度为g。若轻绳不可伸长，求角速度为多大时小球对圆锥面恰好无压力，此时轻绳对小球拉力大小。
16．（2022·海南·嘉积中学高一阶段练习）如图甲所示，长为的传送带以速顺时针匀速转动，其左端A点与一个四分之一光滑圆轨道连接，轨道半径。右端B与一个倾角为30°的斜面连接，B点到地面的高度为。小滑块从光滑圆轨道高h处静止释放，到达A点时的速率与下落高度h的关系如图乙所示。已知小滑块质量为，与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，求：
（1）若小滑块从处静止释放，小滑块到达A点时对轨道的压力；
（2）若小滑块从处静止释放，小滑块到达B点时的速度大小；
（3）要使小滑块刚好平抛在斜面底端C点，小滑块从光滑圆轨道静止释放的高度。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．A
4．C
5．B
6．C
7．D
8．BC
9．BD
10．AD
11．AC
12． 2∶2∶1 1∶2∶1 2∶4∶1
13． 1：1：2 1：2：2 1：2：4
14． 小于 越小 大于 越大
15．，
16．（1）45N，方向竖直向下；（2）m/s；（3）0.45m
答案第1页，共2页
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