第六章第2节向心力练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第六章第2节向心力练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 373.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-22 05:21:45 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第六章第2节向心力
核心素养提升
一、单选题
1、 地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球半径R（约为6400km）．地面上有一辆汽车在行驶，重力是G = mg，地面对它的支持力是FN．根据物理知识可以想到，速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零，则此时驾驶员与座椅之间的压力是（ ）
A．等于零
B．等于mg
C．大于mg
D．小于mg但不为零
2、 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角速度ω转动，盘面上距离转轴某处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物块与盘面间的动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为θ，重力加速度为g，则
A．小物体由最低点运动至最高点的过程中摩擦力逐渐减小
B．小物体由最低点运动至最高点的过程中摩擦力逐渐增大
C．小物体由最低点运动至最高点的过程中摩擦力没有做功
D．小物体在最低点与最高点所受的摩擦力的大小可能相等
3、 歼20是我国自主研发的一款新型隐形战机，图中虚线是某次歼20离开跑道在竖直方向向上加速起飞的轨迹，虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线，则空气对飞机作用力的方向可能是（ ）
A．沿方向 B．沿方向 C．沿方向 D．沿方向
4、 如图所示,在绕中心轴转动的圆筒内壁上,有一物体随着圆筒一起转动而未滑动.在圆筒的角速度增大的过程中,下列说法中正确的是（ ）
A．物体所受弹力逐渐增大,摩擦力大小一定不变
B．物体所受弹力不变,摩擦力大小减小了
C．物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零
D．物体所受弹力逐渐增大,摩擦力也一定逐渐增大
5、 如图所示，质量为m的鹰，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对鹰作用力的大小等于（ ）
A．m B．m C．m D．mg
6、 如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，这时摆球受到的力是
A．重力、拉力和向心力
B．拉力和向心力
C．拉力和重力
D．重力
7、 早在19世纪，匈牙利物理学家厄缶就明确指出，沿水平地面向东运动的物体，其重力（即列车的视重或列车对水平轨道的压力）一定要减轻。后来，人们常把这类物理现象称为厄缶效应。我们设想，如图所示，在地球赤道附近的地平线上，有一列质量是M的列车，正以速率v沿水平轨道匀速向东行驶。已知地球的半径为R，自转周期为T。如果仅考虑地球自转的影响（火车随地球做速率为的圆周运动），火车对轨道的压力为；在此基础上又考虑到这列火车相对地面以速率v做更快的匀速圆周运动，并设此时火车对轨道的压力为。那么，单纯地由于该火车向东行驶而引起火车对轨道压力减轻的值（）为（ ）
A． B． C． D．
8、 未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是
A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
9、 甲、乙、丙三个物体，甲放在海南，乙放在无锡，丙放在天津．当它们随地球一起转动时．下列说法中正确的是（ ）
A．三个物体的角速度相等
B．甲的线速度最小
C．三个物体的线速度都相等
D．甲的角速度最大
10、如图所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置．该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动．当转盘不转动时，指针指在O处，当转盘转动的角速度为时，指针指在A处，当转盘转动的角速度为时，指针指在B处，设弹簧均没有超过弹性限度，则与的比值为
A． B． C． D．
二、多选题
11、某质点在光滑水平面上做匀速直线运动，现对它施加一个水平恒力，则施加水平恒力以后，质点可能做（ ）
A．匀加速直线运动
B．匀减速直线运动
C．匀速圆周运动
D．类平抛运动（即运动轨迹为抛物线）
12、用材料和粗细相同、长短不同的两段绳子，各栓一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（ ）
A．两个球以相同的周期运动时，长绳易断
B．两个球以相同的线速度运动时，长绳易断
C．两个球以相同的角速度运动时，长绳易断
D．无论如何，长绳易断
13、图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（ ）
A．受到的摩擦力充当向心力 B．受到的支持力逐渐减小
C．受到的摩擦力做正功 D．受到的合外力不变
14、某赛车场地的转弯处可近似看成半径为R的圆弧车道，转弯处路面“内低外高”形成很小的坡度(倾角<)。已知某辆赛车(含赛车手)的质量为m，与该路面间的动摩擦因数为μ，赛车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，空气阻力不计。若该赛车转弯时没发生侧向滑动，则（ ）
A．赛车的速度大小一定为
B．赛车的速度大小可能为
C．赛车对赛车手的力竖直向上
D．赛车手增大速度，赛车有可能发生离心运动
15、下列说法正确的是（ ）
A．做曲线运动的质点速度一定改变，加速度可能不变
B．质点做平抛运动，速度的增量与所用的时间成正比，方向竖直向下
C．质点做匀速圆周运动，它的合外力总是垂直于速度
D．质点做圆周运动，合外力等于它做圆周运动所需要的向心力
三、解答题
16、如图所示，在光滑的水平地面上的左端连接一光滑的半径为R的1/4圆形固定轨道BC，并且水平面与圆形轨道相切与C点，在水平面内有一质量M=2m的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状态，现有一质量为m的小球P从B点正上方h=2R高处由静止释放，小球P和小球Q大小相同，均可视为质点，重力加速度为g．
（1）求小球P到达圆弧轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力；
（2）求在小球P压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
（3）若小球P从B点上方高H处释放第一次经过C点后，立即将BC换成半径也为R的固定的光滑3/4圆弧轨道CBD，与水平面仍相切于C点，求为使P球经弹簧反弹后经轨道CBD过程中不脱离轨道，H应满足的条件．
17、一厢式货车在水平路面上做弯道训练．圆弧形弯道的半径为R=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．货车顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器．车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数为F0=4N．（g取10m/s2，sin37°=0.6）
（1）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，货车的最大速度vm是多大？
（2）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F=5N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？此时货车的速度v是多大？
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第六章第2节向心力（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A C C A C B B A C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD AC BC BD ABC
三、解答题
16、（1）7mg（2）2mgR（3）或
17、⑴⑵，
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核心素养提升
一、单选题
1、 地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球半径R（约为6400km）．地面上有一辆汽车在行驶，重力是G = mg，地面对它的支持力是FN．根据物理知识可以想到，速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零，则此时驾驶员与座椅之间的压力是（ ）
A．等于零
B．等于mg
C．大于mg
D．小于mg但不为零
2、 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角速度ω转动，盘面上距离转轴某处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物块与盘面间的动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为θ，重力加速度为g，则
A．小物体由最低点运动至最高点的过程中摩擦力逐渐减小
B．小物体由最低点运动至最高点的过程中摩擦力逐渐增大
C．小物体由最低点运动至最高点的过程中摩擦力没有做功
D．小物体在最低点与最高点所受的摩擦力的大小可能相等
3、 歼20是我国自主研发的一款新型隐形战机，图中虚线是某次歼20离开跑道在竖直方向向上加速起飞的轨迹，虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线，则空气对飞机作用力的方向可能是（ ）
A．沿方向 B．沿方向 C．沿方向 D．沿方向
4、 如图所示,在绕中心轴转动的圆筒内壁上,有一物体随着圆筒一起转动而未滑动.在圆筒的角速度增大的过程中,下列说法中正确的是（ ）
A．物体所受弹力逐渐增大,摩擦力大小一定不变
B．物体所受弹力不变,摩擦力大小减小了
C．物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零
D．物体所受弹力逐渐增大,摩擦力也一定逐渐增大
5、 如图所示，质量为m的鹰，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对鹰作用力的大小等于（ ）
A．m B．m C．m D．mg
6、 如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，这时摆球受到的力是
A．重力、拉力和向心力
B．拉力和向心力
C．拉力和重力
D．重力
7、 早在19世纪，匈牙利物理学家厄缶就明确指出，沿水平地面向东运动的物体，其重力（即列车的视重或列车对水平轨道的压力）一定要减轻。后来，人们常把这类物理现象称为厄缶效应。我们设想，如图所示，在地球赤道附近的地平线上，有一列质量是M的列车，正以速率v沿水平轨道匀速向东行驶。已知地球的半径为R，自转周期为T。如果仅考虑地球自转的影响（火车随地球做速率为的圆周运动），火车对轨道的压力为；在此基础上又考虑到这列火车相对地面以速率v做更快的匀速圆周运动，并设此时火车对轨道的压力为。那么，单纯地由于该火车向东行驶而引起火车对轨道压力减轻的值（）为（ ）
A． B． C． D．
8、 未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是
A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
9、 甲、乙、丙三个物体，甲放在海南，乙放在无锡，丙放在天津．当它们随地球一起转动时．下列说法中正确的是（ ）
A．三个物体的角速度相等
B．甲的线速度最小
C．三个物体的线速度都相等
D．甲的角速度最大
10、如图所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置．该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动．当转盘不转动时，指针指在O处，当转盘转动的角速度为时，指针指在A处，当转盘转动的角速度为时，指针指在B处，设弹簧均没有超过弹性限度，则与的比值为
A． B． C． D．
二、多选题
11、某质点在光滑水平面上做匀速直线运动，现对它施加一个水平恒力，则施加水平恒力以后，质点可能做（ ）
A．匀加速直线运动
B．匀减速直线运动
C．匀速圆周运动
D．类平抛运动（即运动轨迹为抛物线）
12、用材料和粗细相同、长短不同的两段绳子，各栓一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（ ）
A．两个球以相同的周期运动时，长绳易断
B．两个球以相同的线速度运动时，长绳易断
C．两个球以相同的角速度运动时，长绳易断
D．无论如何，长绳易断
13、图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（ ）
A．受到的摩擦力充当向心力 B．受到的支持力逐渐减小
C．受到的摩擦力做正功 D．受到的合外力不变
14、某赛车场地的转弯处可近似看成半径为R的圆弧车道，转弯处路面“内低外高”形成很小的坡度(倾角<)。已知某辆赛车(含赛车手)的质量为m，与该路面间的动摩擦因数为μ，赛车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，空气阻力不计。若该赛车转弯时没发生侧向滑动，则（ ）
A．赛车的速度大小一定为
B．赛车的速度大小可能为
C．赛车对赛车手的力竖直向上
D．赛车手增大速度，赛车有可能发生离心运动
15、下列说法正确的是（ ）
A．做曲线运动的质点速度一定改变，加速度可能不变
B．质点做平抛运动，速度的增量与所用的时间成正比，方向竖直向下
C．质点做匀速圆周运动，它的合外力总是垂直于速度
D．质点做圆周运动，合外力等于它做圆周运动所需要的向心力
三、解答题
16、如图所示，在光滑的水平地面上的左端连接一光滑的半径为R的1/4圆形固定轨道BC，并且水平面与圆形轨道相切与C点，在水平面内有一质量M=2m的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状态，现有一质量为m的小球P从B点正上方h=2R高处由静止释放，小球P和小球Q大小相同，均可视为质点，重力加速度为g．
（1）求小球P到达圆弧轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力；
（2）求在小球P压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
（3）若小球P从B点上方高H处释放第一次经过C点后，立即将BC换成半径也为R的固定的光滑3/4圆弧轨道CBD，与水平面仍相切于C点，求为使P球经弹簧反弹后经轨道CBD过程中不脱离轨道，H应满足的条件．
17、一厢式货车在水平路面上做弯道训练．圆弧形弯道的半径为R=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．货车顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器．车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数为F0=4N．（g取10m/s2，sin37°=0.6）
（1）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，货车的最大速度vm是多大？
（2）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F=5N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？此时货车的速度v是多大？
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第六章第2节向心力（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A C C A C B B A C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD AC BC BD ABC
三、解答题
16、（1）7mg（2）2mgR（3）或
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