2018-2019学年鲁科版高中物理必修二第四章4.2向心力与向心加速度检测题（word版含答案）

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2018-2019学年鲁科版高中物理必修二 4.2向心力与向心加速度 检测题
一、单选题
1.如图所示，在倾斜角为θ的光滑斜面上，有一长为l的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使恰好能在斜面上做完整的做圆周运动，下列说法正确的是（?? ）

A.?小球通过最高点A时的速度vA= ??B.?小球通过最高点A时的速度vA=
C.?小球通过最高点A时的速度vA=0 ???????????????D.?小球通过最高点A时，细线对小球的拉力T=mgsinθ
2.如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体置于水平地面上，质量为m的小木块（可视为质点）放在斜面上．现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块上，拉力在以斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和小木块始终保持静止状态，下列说法中正确的是（?? ）

A.?小木块受到斜面的最大摩擦力为 +（mgsinθ）2
B.?小木块受到斜面的最大摩擦力为F﹣mg sin θ
C.?斜面体受到水平地面的最大摩擦力为F
D.?斜面体受到水平地面的最大摩擦力为F cos θ
3.随着路面上汽车越来越多，超速等违章驾驶行为导致的交通事故也呈逐年增加的趋势，造成了许多人间悲剧．汽车在弯道上速度过大极易冲出路面，酿成车毁人亡的重大事故！若汽车在水平路面上以速率v转弯，路面对车的摩擦力已达到最大值．当汽车的速率加大到2v时，要使车在路面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应至少要（?? ）
A.?增大到原来的二倍??????B.?减小到原来的一半??????C.?增大到原来的四倍??????D.?减小到原来的四分之一
4.如图所示，一质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1 ， 通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2 ， 则（?? ）

A.?F1＞mg ??????????????????????????B.?F1=mg ??????????????????????????C.?F2＞mg ??????????????????????????D.?F2=mg
5.关于向心力的说法，正确的是（???? ）
A.?物体由于做匀速圆周运动而产生了一个向心力??????????B.?做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
C.?做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力??????????D.?向心力不改变圆周运动物体的速度
6.如图是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的突起和小孔，洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，abcd分别为一件小衣物（可理想化为质点）随滚筒转动过程中经过的四个位置．a为最高位置，c为最低位置，b、d与滚筒圆心等高．下列说法中正确的是（?? ）

A.?衣物在四个位置加速度相同
B.?衣物转到c位置时的脱水效果最好
C.?衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的大
D.?衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相反
7.如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端系于O点；设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动，已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（?? ）

A.?细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为 1：
??B.?小球m1和m2的角速度大小之比为 ：1
C.?小球m1和m2的线速度大小之比为3 ：1 ????D.?小球m1和m2的向心力大小之比为3：1
8.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力说法中正确的是（?? ）
A.?物体所受的合外力提供向心力 ?????????????????????????B.?向心力是一个恒力
C.?向心力的大小一直在变化 ????????????????????????????????D.?向心力是物体受到的指向圆心的力
9.赛车在倾斜的轨道上转弯如图所示，弯道的倾角为θ，半径为r，则赛车完全不靠摩擦力转弯的速率是（设转弯半径水平）（? ）

A.????????????????????????????B.????????????????????????????C.????????????????????????????D.?
10.如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆．关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（?? ）

A.?摆球受重力、拉力和向心力的作用 ??????????????????B.?摆球受拉力和向心力的作用
C.?摆球受重力和拉力的作用 ????????????????????????????????D.?摆球受重力和向心力的作用
二、多选题
11.全国铁路正式实施第六次大面积提速，时速达到200公里以上，其中京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达到时速250公里，将在更大范围、更高层次优化运力资源配置，充分挖掘运输潜力，提高铁路运输能力，对于缓解铁路“瓶颈”制约、适应经济社会持续快速发展需要，更好地满足人民群众运输需求，将发挥积极的作用．为了适应提速的要求，下列说法正确的是（?? ）
A.?机车的功率可保持不变 ???????????????????????????????????B.?机车的功率必须增大
C.?铁路转弯处的路基坡度应加大 ?????????????????????????D.?铁路转弯半径应增大
12.小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方 处有一光滑圆钉C（如图所示）．今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线竖直状态且与钉相碰时（?? ）

A.?小球的速度突然增大 ???????????????????????????????????????B.?小球的向心加速度突然增大
C.?小球的向心加速度不变 ???????????????????????????????????D.?悬线的拉力突然增大
13.如图所示，长为l的悬线固定在O点，在O点正下方 的C点处有一钉子．把一端悬挂的小球拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球摆到悬点正下方悬线碰到钉子时，此时小球（?? ）

A.?线速度突然增大 ??????B.?角速度保持不变 ??????C.?向心加速度突然增大 ??????D.?悬线拉力突然增大
三、综合题
14.如图所示，两绳系一质量为m=0.1kg的小球，上面绳长L=2m，两端都拉直时与轴的夹角分别为30°与45°，问：

（1）球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？
（2）当角速度为3rad/s时，上、下两绳拉力分别为多大？
15.如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）．物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍．求：

（1）当转盘的角速度ω1= 时，细绳的拉力F1；
（2） 当转盘的角速度ω2= 时，细绳的拉力F2 ．


答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】C
10.【答案】C
二、多选题
11.【答案】B,C,D
12.【答案】B,D
13.【答案】C,D
三、综合题
14.【答案】（1）解：当AC绳拉直但没有力时，即FT1=0时，由重力和绳BC的拉力FT2的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
mgtan45°=m
其中：r=l?sin30°
解得：ωmax=3.16 rad/s
当FT2恰为零时，根据牛顿第二定律，有：
mgtan30°=m
解得：ωmin=2.4 rad/s
所以当2.4 rad/s＜ω＜3.16 rad/s时两绳均张紧．
答：小球的角速度在2.4 rad/s＜ω＜3.16 rad/s范围内两绳均张紧；
（2）解：当ω=3 rad/s时，两绳均处于张紧状态，此时小球受FT1、FT2、mg三力作用，正交分解后可得：
水平方向：FT1sin30°+FT2sin45°=mlsin30°ω2
竖直方向：FT1cos30°+FT2cos45°=mg
代入数据后解得：
FT1=0.27 N
FT2=1.09 N
答：当ω=3rad/s时，AC绳拉力为0.27N，BC绳拉力1.09N．
15.【答案】（1）解：设角速度为ω0时，物块所受静摩擦力为最大静摩擦力，有：
??
解得： ，
由于ω1= ＜ω0 ， 绳子未被拉紧，
此时静摩擦力未达到最大值，F1=0．
答：当转盘的角速度ω1= 时，细绳的拉力为0；
（2）解：由于 ，故绳被拉紧，根据牛顿第二定律得：
F2+μmg=mrω22
解得：F2= ．
答：当转盘的角速度ω2= 时，细绳的拉力为