第2节向心力 能力提升练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第2节向心力 能力提升练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 328.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-07 00:11:34 | ||
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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
能力提升练习
一、单选题
1． 如图所示，某同学为感受绳子拉力大小与转速、绳长的关系，让绳的一端拴一重物，手牵着绳子另一端在空中甩动，使重物在水平面内做圆周运动。则下列分析正确的是（ ）
A．若增大转速，保持绳长不变，则拉力不变 B．若增大转速，保持绳长不变，则拉力变小
C．若增大绳长，保持转速不变，则拉力变小 D．若增大绳长，保持转速不变，则拉力变大
2． 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．下列说法中不正确的是（ ）
A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用
B．小球只受重力和绳的拉力作用
C．θ越大，小球运动的速度越大
D．θ越大，小球运动的周期越小
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，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同．现逐渐增大圆盘的转速，当圆盘转速增加到两物体刚要发生滑动时，细线断裂，则（ ）
A．物体A向外滑，物体B向内滑
B．两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不会发生滑动
C．物体A沿切线方向滑离圆盘
D．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小
5． 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
6． 如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是（ ）
A．向心力为 B．受到的摩擦力为
C．受到的摩擦力为 D．受到的合力方向斜向右上方
7． 如图所示的装置中，已知大轮B的半径是小轮A的半径的4倍，A、B在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象。B为主动轮，B转动时边缘的线速度为v，角速度为，则（ ）
A．A轮边缘的线速度为4v B．A、B两轮的转速之比1：1
C． A轮的角速度为4 D．A、B两轮转动的周期之比4：1
8． 水平转盘可以绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴以不同的角速度转动，在转盆上放一物块，且物块姶终相对转盘静止，下列说法中正确的是
A．物块始终受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用
B．若转盘匀速转动，物块所受摩擦力的方向与运动方向相反
C．若转盘加速转动，物块所受摩擦力的方向始终指向圆心
D．若转盘匀速转动，则物块离转盘中心越远所受静摩擦力越大
9． 长沙市橘子洲湘江大桥桥东有一螺旋引桥，供行人上下桥。假设一行人沿螺旋线自外向内运动，如图所示。已知其走过的弧长s与时间t成正比。则关于该行人的运动，下列说法正确的是（ ）
A．行人运动的线速度越来越大
B．行人所受的合力大小不变
C．行人运动的角速度越来越小
D．行人所受的向心力越来越大
10．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
二、多选题
11．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度减小，物体的速度一定减小
B．恒力作用下物体可以做曲线运动
C．曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化
D．物体做圆周运动，所受合力一定指向圆心
12．如图所示，在高速路口的转弯处，路面外高内低．已知内外路面与水平面的夹角为θ，弯道处圆弧半径为R，重力加速度为g，当汽车的车速为V0时，恰由支持力与重力的合力提供了汽车做圆周运动的向心力，则（ ）
A．V0=
B．V0=
C．当该路面结冰时，V0要减小
D．汽车在该路面行驶的速度V＞V0时，路面会对车轮产生沿斜面向下的摩擦力
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．关于向心力的说法正确的是（ ）
A．物体受到向心力的作用才可能做匀速圆周运动
B．向心力是指向圆心的力，是根据作用效果命名的
C．向心力可以是物体受到的几个力的合力，也可以是某个实际的力或几个力的分力
D．向心力的作用是改变物体速度的方向，不可能改变物体的速率
15．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
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．如图所示，固定在竖直面内的圆弧轨道与水平地面相切于点，半径与水平方向的夹角．一质量的小物块（可视为质点）从点正上方的点以大小s的速度水平向左抛出，恰好沿点的切线方向进入并沿圆弧轨道运动，最终停在点．已知物块从点运动到点历时t=1.2s，物块与地面间的动摩擦因数，取 ，．求：
（1）圆弧轨道的半径；
（2）物块到达点前瞬间的速度大小以及此时圆弧轨道对物块的支持力大小；
（3）物块从点运动到点的过程中，系统因摩擦产生的热量．
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 D A C D A C C D D A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AD BC BCD CD
三、解答题
16．（1）7mg（2）2mgR（3）或
17．(1)1.5m (2)6m/s；6.8N (3)3.7J
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能力提升练习
一、单选题
1． 如图所示，某同学为感受绳子拉力大小与转速、绳长的关系，让绳的一端拴一重物，手牵着绳子另一端在空中甩动，使重物在水平面内做圆周运动。则下列分析正确的是（ ）
A．若增大转速，保持绳长不变，则拉力不变 B．若增大转速，保持绳长不变，则拉力变小
C．若增大绳长，保持转速不变，则拉力变小 D．若增大绳长，保持转速不变，则拉力变大
2． 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．下列说法中不正确的是（ ）
A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用
B．小球只受重力和绳的拉力作用
C．θ越大，小球运动的速度越大
D．θ越大，小球运动的周期越小
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，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同．现逐渐增大圆盘的转速，当圆盘转速增加到两物体刚要发生滑动时，细线断裂，则（ ）
A．物体A向外滑，物体B向内滑
B．两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不会发生滑动
C．物体A沿切线方向滑离圆盘
D．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小
5． 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
6． 如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是（ ）
A．向心力为 B．受到的摩擦力为
C．受到的摩擦力为 D．受到的合力方向斜向右上方
7． 如图所示的装置中，已知大轮B的半径是小轮A的半径的4倍，A、B在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象。B为主动轮，B转动时边缘的线速度为v，角速度为，则（ ）
A．A轮边缘的线速度为4v B．A、B两轮的转速之比1：1
C． A轮的角速度为4 D．A、B两轮转动的周期之比4：1
8． 水平转盘可以绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴以不同的角速度转动，在转盆上放一物块，且物块姶终相对转盘静止，下列说法中正确的是
A．物块始终受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用
B．若转盘匀速转动，物块所受摩擦力的方向与运动方向相反
C．若转盘加速转动，物块所受摩擦力的方向始终指向圆心
D．若转盘匀速转动，则物块离转盘中心越远所受静摩擦力越大
9． 长沙市橘子洲湘江大桥桥东有一螺旋引桥，供行人上下桥。假设一行人沿螺旋线自外向内运动，如图所示。已知其走过的弧长s与时间t成正比。则关于该行人的运动，下列说法正确的是（ ）
A．行人运动的线速度越来越大
B．行人所受的合力大小不变
C．行人运动的角速度越来越小
D．行人所受的向心力越来越大
10．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
二、多选题
11．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度减小，物体的速度一定减小
B．恒力作用下物体可以做曲线运动
C．曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化
D．物体做圆周运动，所受合力一定指向圆心
12．如图所示，在高速路口的转弯处，路面外高内低．已知内外路面与水平面的夹角为θ，弯道处圆弧半径为R，重力加速度为g，当汽车的车速为V0时，恰由支持力与重力的合力提供了汽车做圆周运动的向心力，则（ ）
A．V0=
B．V0=
C．当该路面结冰时，V0要减小
D．汽车在该路面行驶的速度V＞V0时，路面会对车轮产生沿斜面向下的摩擦力
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．关于向心力的说法正确的是（ ）
A．物体受到向心力的作用才可能做匀速圆周运动
B．向心力是指向圆心的力，是根据作用效果命名的
C．向心力可以是物体受到的几个力的合力，也可以是某个实际的力或几个力的分力
D．向心力的作用是改变物体速度的方向，不可能改变物体的速率
15．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
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．如图所示，固定在竖直面内的圆弧轨道与水平地面相切于点，半径与水平方向的夹角．一质量的小物块（可视为质点）从点正上方的点以大小s的速度水平向左抛出，恰好沿点的切线方向进入并沿圆弧轨道运动，最终停在点．已知物块从点运动到点历时t=1.2s，物块与地面间的动摩擦因数，取 ，．求：
（1）圆弧轨道的半径；
（2）物块到达点前瞬间的速度大小以及此时圆弧轨道对物块的支持力大小；
（3）物块从点运动到点的过程中，系统因摩擦产生的热量．
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 D A C D A C C D D A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AD BC BCD CD
三、解答题
16．（1）7mg（2）2mgR（3）或
17．(1)1.5m (2)6m/s；6.8N (3)3.7J
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