【新教材原创】人教2019版高一物理必修二第六章6.2向心力同步训练（含答案）
文档属性
| 名称 | 【新教材原创】人教2019版高一物理必修二第六章6.2向心力同步训练（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-01-26 13:23:17 | ||
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文档简介
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高一物理必修二第六章6.2向心力同步训练
一、单选题
1．关于向心力和向心加速度的说法中正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体其向心力是恒定不变的
B．向心力不改变做圆周运动物体的线速度的大小
C．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
D．向心加速度时刻指向圆心，方向不变
2．关于向心力的说法中正确的是（ ）
A．物体由于做圆周运动而产生了一个指向圆心的力就是向心力
B．向心力不能改变做圆周运动物体的速度大小
C．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的
D．做圆周运动的物体，其所受外力的合力的方向一定指向圆心
3．关于圆周运动中合力与向心力的关系，下列说法正确的是（ ）
A．在匀速圆周运动中，向心力不一定等于合力
B．在变速圆周运动中，向心力一定不等于合力
C．无论是否为匀速圆周运动，向心力必定是指向圆心
D．在匀速圆周运动中，合力一定指向圆心，在变速圆周运动中，合力一定不指向圆心
4．如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动．小球所受向心力的大小为( )
A．m B．m C．mυ2r D．mυr
5．如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从图示水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中（ ）
A．B对A的支持力越来越大
B．B对A的支持力不变
C．B对A的摩擦力越来越大
D．B对A的摩擦力越来越小
6．质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么 （ ）
A．因为速率不变，所以石块的加速度为零
B．石块下滑过程中受的合外力越来越大
C．石块下滑过程中,加速度大小不变，方向在变化
D．石块下滑过程中，摩擦力大小不变，方向时刻在变化
7．如图所示小物块A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动。下列关于A的受力情况说法正确的是( )
A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力
C．受重力、支持力、摩擦力和向心力
D．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
8．如图所示，在粗糙水平面上静止放有一个半圆球，将一个很小的物块放在粗糙程度处处相同的球面上，用始终沿球面的力F拉着小物块从A点沿球面匀速率运动到最高点B，半圆球始终静止。对于该过程下列说法正确的是
A．小物块所受合力始终为0
B．半圆球对小物块的支持力一直增大，摩擦力也一直增大
C．F大小一直不变
D．半圆球对地面的摩擦力始终向右
9．如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B．当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则（ ）
A．A物块不受摩擦力作用
B．物块B可能受4个力作用
C．当转速增大时，A受摩擦力增大，B所受摩擦力也增大
D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴
10．如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。小球的向心力由以下哪个力提供
A．重力 B．支持力
C．重力和支持力的合力 D．重力、支持力和摩擦力的合力
11．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，如图用两根长为L的细线系一质量为m的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为L，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．
12．某同学设想驾驶一辆“陆地——太空”两用汽车(如图)，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。不计空气阻力，已知地球的半径R＝6400km。下列说法正确的是( )
A．汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大
B．当汽车速度增加到7．9km/s，将离开地面绕地球做圆周运动
C．此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h
D．在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力
二、多选题
13．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
14．如图，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(可视为质点)相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内作匀速转动，测得小球的向心加速度大小为2g(g为当地的重力加速度)，下列说法正确的是
A．小球的线速度大小为
B．小球运动到最高点时，轻杆对小球作用力向上
C．杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为2mg
D．当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力方向不可能指向圆心O
15．如图所示，长L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=2m/s。取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N
B．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N
C．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N
D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N
16．如图所示，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P，它与容器内壁间的动摩擦因数为?，由静止释放的质点P下滑到最低点时，向心加速度的大小为a。重力加速度大小为 g。则此时（ ）
A．质点P处于失重状态
B．容器对质点P的支持力大小为ma+mg
C．质点P受到的摩擦力大小为?mg
D．质点P的速度大小为
三、实验题
17．根据公式和，某同学设计了一个实验来感受向心力。如图甲所示，用一根细绳（可视为轻绳）一端拴一个小物体，绳上离小物体40cm处标为点A，80cm处标为点B。将此装置放在光滑水平桌面上（如图乙所示）抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，请另一位同学帮助用秒表计时。
操作一：手握A点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小。
操作二：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小。
操作三：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动两周，体会此时绳子拉力的大小。
（1）小物体做匀速圆周运动的向心力由________提供；
（2）操作二与操作一相比，是为了控制小物体运动的________相同；
（3）如果在上述操作中突然松手，小物体将做________。
四、解答题
18．如图所示，细线下面悬挂一小钢球（可看作质点），钢球在水平面内以O′为圆心做匀速圆周运动。若测得钢球做圆周运动的轨道半径为r，悬点O到圆心O′之间的距离为h，钢球质量为m。忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）钢球做匀速圆周运动的向心力大小Fn；
（2）钢球做匀速圆周运动的角速度大小。
19．如图所示，绝缘的圆弧轨道AB圆心为O，半径为R；CD为水平面，OC竖直，B为OC的中点。整个空间存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E。将质量为m、电荷量为+q的小球从A点由静止释放，小球沿轨道运动，通过B点后落到水平面上P点，测得CP=R。已知重力加速度为g，求：
（1）小球通过B点时对轨道压力的大小；
（2）小球在圆弧轨道上克服阻力做的功。
20．如图所示，圆盘可绕过圆心O的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，物体P放在圆盘上，一轻质弹簧一端连接物体P，另一端固定在竖直轴上。已知物体的质量m=0.5 kg，弹簧的自然长度l0=10 cm，劲度系数k=75 N/m，物体与圆盘表面的动摩擦因数μ=0.8，P可看作质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。当圆盘以角速度转动时，P与圆盘相对静止，弹簧恰处于原长位置。求：
（1）此时P对圆盘的作用力都有哪些，各为多大？
（2）为使P与圆盘保持相对静止，弹簧长度的取值范围多大？（假设弹簧均未超出弹性限度）
21．一转动装置如图所示，四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l，球和环的质量均为m，O端固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间，原长为L，装置静止时，弹簧长为1.5L，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升．弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度ω0．
参考答案
1．B 2．B 3．C 4．A 5．D 6．C 7．D 8．B 9．C 10．C
11．A 12．B 13．D 14．AD 15．BD 16．BD
17．绳子拉力 周期（或角速度、转速） 匀速直线运动
18．（1）（2）
19．(1) (2)
20．（1）静摩擦力大小为2.5 N；对圆盘的压力大小为5N（2）7cm到23 cm
21．（1）（2）
答案第6页，总8页
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高一物理必修二第六章6.2向心力同步训练
一、单选题
1．关于向心力和向心加速度的说法中正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体其向心力是恒定不变的
B．向心力不改变做圆周运动物体的线速度的大小
C．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
D．向心加速度时刻指向圆心，方向不变
2．关于向心力的说法中正确的是（ ）
A．物体由于做圆周运动而产生了一个指向圆心的力就是向心力
B．向心力不能改变做圆周运动物体的速度大小
C．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的
D．做圆周运动的物体，其所受外力的合力的方向一定指向圆心
3．关于圆周运动中合力与向心力的关系，下列说法正确的是（ ）
A．在匀速圆周运动中，向心力不一定等于合力
B．在变速圆周运动中，向心力一定不等于合力
C．无论是否为匀速圆周运动，向心力必定是指向圆心
D．在匀速圆周运动中，合力一定指向圆心，在变速圆周运动中，合力一定不指向圆心
4．如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动．小球所受向心力的大小为( )
A．m B．m C．mυ2r D．mυr
5．如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从图示水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中（ ）
A．B对A的支持力越来越大
B．B对A的支持力不变
C．B对A的摩擦力越来越大
D．B对A的摩擦力越来越小
6．质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么 （ ）
A．因为速率不变，所以石块的加速度为零
B．石块下滑过程中受的合外力越来越大
C．石块下滑过程中,加速度大小不变，方向在变化
D．石块下滑过程中，摩擦力大小不变，方向时刻在变化
7．如图所示小物块A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动。下列关于A的受力情况说法正确的是( )
A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力
C．受重力、支持力、摩擦力和向心力
D．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
8．如图所示，在粗糙水平面上静止放有一个半圆球，将一个很小的物块放在粗糙程度处处相同的球面上，用始终沿球面的力F拉着小物块从A点沿球面匀速率运动到最高点B，半圆球始终静止。对于该过程下列说法正确的是
A．小物块所受合力始终为0
B．半圆球对小物块的支持力一直增大，摩擦力也一直增大
C．F大小一直不变
D．半圆球对地面的摩擦力始终向右
9．如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B．当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则（ ）
A．A物块不受摩擦力作用
B．物块B可能受4个力作用
C．当转速增大时，A受摩擦力增大，B所受摩擦力也增大
D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴
10．如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。小球的向心力由以下哪个力提供
A．重力 B．支持力
C．重力和支持力的合力 D．重力、支持力和摩擦力的合力
11．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，如图用两根长为L的细线系一质量为m的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为L，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．
12．某同学设想驾驶一辆“陆地——太空”两用汽车(如图)，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。不计空气阻力，已知地球的半径R＝6400km。下列说法正确的是( )
A．汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大
B．当汽车速度增加到7．9km/s，将离开地面绕地球做圆周运动
C．此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h
D．在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力
二、多选题
13．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
14．如图，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(可视为质点)相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内作匀速转动，测得小球的向心加速度大小为2g(g为当地的重力加速度)，下列说法正确的是
A．小球的线速度大小为
B．小球运动到最高点时，轻杆对小球作用力向上
C．杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为2mg
D．当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力方向不可能指向圆心O
15．如图所示，长L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=2m/s。取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N
B．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N
C．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N
D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N
16．如图所示，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P，它与容器内壁间的动摩擦因数为?，由静止释放的质点P下滑到最低点时，向心加速度的大小为a。重力加速度大小为 g。则此时（ ）
A．质点P处于失重状态
B．容器对质点P的支持力大小为ma+mg
C．质点P受到的摩擦力大小为?mg
D．质点P的速度大小为
三、实验题
17．根据公式和，某同学设计了一个实验来感受向心力。如图甲所示，用一根细绳（可视为轻绳）一端拴一个小物体，绳上离小物体40cm处标为点A，80cm处标为点B。将此装置放在光滑水平桌面上（如图乙所示）抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，请另一位同学帮助用秒表计时。
操作一：手握A点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小。
操作二：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小。
操作三：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动两周，体会此时绳子拉力的大小。
（1）小物体做匀速圆周运动的向心力由________提供；
（2）操作二与操作一相比，是为了控制小物体运动的________相同；
（3）如果在上述操作中突然松手，小物体将做________。
四、解答题
18．如图所示，细线下面悬挂一小钢球（可看作质点），钢球在水平面内以O′为圆心做匀速圆周运动。若测得钢球做圆周运动的轨道半径为r，悬点O到圆心O′之间的距离为h，钢球质量为m。忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）钢球做匀速圆周运动的向心力大小Fn；
（2）钢球做匀速圆周运动的角速度大小。
19．如图所示，绝缘的圆弧轨道AB圆心为O，半径为R；CD为水平面，OC竖直，B为OC的中点。整个空间存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E。将质量为m、电荷量为+q的小球从A点由静止释放，小球沿轨道运动，通过B点后落到水平面上P点，测得CP=R。已知重力加速度为g，求：
（1）小球通过B点时对轨道压力的大小；
（2）小球在圆弧轨道上克服阻力做的功。
20．如图所示，圆盘可绕过圆心O的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，物体P放在圆盘上，一轻质弹簧一端连接物体P，另一端固定在竖直轴上。已知物体的质量m=0.5 kg，弹簧的自然长度l0=10 cm，劲度系数k=75 N/m，物体与圆盘表面的动摩擦因数μ=0.8，P可看作质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。当圆盘以角速度转动时，P与圆盘相对静止，弹簧恰处于原长位置。求：
（1）此时P对圆盘的作用力都有哪些，各为多大？
（2）为使P与圆盘保持相对静止，弹簧长度的取值范围多大？（假设弹簧均未超出弹性限度）
21．一转动装置如图所示，四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l，球和环的质量均为m，O端固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间，原长为L，装置静止时，弹簧长为1.5L，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升．弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度ω0．
参考答案
1．B 2．B 3．C 4．A 5．D 6．C 7．D 8．B 9．C 10．C
11．A 12．B 13．D 14．AD 15．BD 16．BD
17．绳子拉力 周期（或角速度、转速） 匀速直线运动
18．（1）（2）
19．(1) (2)
20．（1）静摩擦力大小为2.5 N；对圆盘的压力大小为5N（2）7cm到23 cm
21．（1）（2）
答案第6页，总8页
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