6.2向心力 训练题（Word版含答案）

6.2向心力 精选训练题
一、选择题
1．一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动。在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动（如图所示），则关于木块A的受力，下列说法正确的是（　　）
A．木块A受重力、支持力和向心力
B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心
C．木块A受重力、支持力、向心力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心
D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力沿圆周运动的切线方向
2．关于向心力，下列说法正确的是（　　）
A．做匀速圆周运动的物体，其受到的向心力是不变的
B．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力
C．向心力既可以改变物体速度方向，又可以改变物体速度大小
D．向心力是根据力的作用效果命名的，它可以由某个力、或物体受到的几个力的合力、或物体受到的某个力的分力来提供
3．如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗后，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，则提供小球做匀速圆周运动的向心力是（　　）
A．小球的重力 B．小球对漏斗的压力
C．漏斗对小球的弹力 D．漏斗对小球的弹力沿水平方向的分力
4．如图所示，完全相同的三个小球A、B、C均用长为的细绳悬于小车顶部，小车以的速度匀速向右运动，A、C两球与小车左、右侧壁接触，由于某种原因，小车的速度突然减为0，此时悬线张力之比为（重力加速度g取）（　　）
A．3∶3∶2 B．2∶3∶3 C．1∶1∶1 D．1∶2∶2
5．在水平面上，小猴拉着水平绳子牵引小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确地表示小滑块受到的绳子拉力F及摩擦力的图是（　　）
A． B． C． D．
6．质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底，过碗底时速度为v，若滑块与碗间的动摩擦因数为μ，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，当轻杆在光滑的水平面上绕O点匀速转动时，轻杆的OA段对A球的拉力大小与轻杆的AB段对B球的拉力大小之比为（　　）
A．1:1 B．2:1 C．3:2 D．2:3
8．如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO＇转动，小物块a靠在圆筒的内壁上它与圆筒的摩擦系数为μ，若小物块最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为 （ ）
A． B． C． D．
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，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球．将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放．当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P点的钉子相碰．在绳与钉子相碰瞬间前后，以下说法正确的是（ ）
A．小球的线速度变小
B．小球的角速度变大
C．小球的向心加速度变小
D．小球所受拉力的变大
三、填空题
11．一个做匀速圆周运动的物体，如果轨道半径不变，转速变为原来的3倍，所需的向心力就比原来的向心力大40N，物体原来的向心力大小为_______N。
12．甲、乙两个质点都在做匀速圆周运动，它们的质量之比为1∶3，运动半径之比是3∶1，当甲、乙运动的角速度之比为2∶1时，向心加速度之比为______，向心力之比为______。当甲、乙运动的线速度之比为2∶1时，向心加速度之比为______，向心力之比为______。
13．质量为m的汽车，在半径为20 m的圆形水平路面上行驶，最大静摩擦力是车重的0.5倍，为了不使轮胎在公路上打滑，汽车速度不应超过__________m/s.(g取10 m/s2)
四、解答题
14．如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，
求：（1）小球所受合力的大小和绳对小球拉力大小；
（2）圆锥摆的线速度大小和角速度大小。
15．如图所示，已知绳长为，水平杆长，小球质量，整个装置可绕竖直轴转动，则：
（1）要使绳子与竖直方向成角，该装置必须以多大的角速度转动才行？
（2）此时绳子的张力为多大？（结果可保留根号，，，）
16．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙物体质量分别为M和m（M＞m
），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为L（L＜R）的轻绳连在一起．如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，求转盘旋转的角速度取值范围（两物体均看做质点）．
参考答案
1．B2．D3．D4．A5．A6．C7．C8．A9．B10．BD
11．5N
12．12∶1 4∶1 4∶3 4∶9
13．10
14．（1），；（2），
【解析】
（1）小球受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，如图所示
由几何关系可得，
（2）由几何关系有
根据牛顿第二定律，有
所以，
15．(1)；(2)
【解析】
(1)小球做圆周运动的半径为
由
可得
(2)此时绳子的张力为
16．
【解析】
当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有T+μmg=mω2l，T=μMg．
所以ω= ．