2019-2020学年高一人教版物理必修2同步提高测试卷　5．5向心加速度 向心力word版含答案

向心加速度 向心力
1、把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使小球沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A．重力、漏斗壁的支持力
B．重力、漏斗壁的支持力及向心力
C．重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力
D．小球受到的合力为零
2、如图5所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内作匀速圆周运动，则它们的：

A．向心力大小一定相同??????? ??????? ?????? B．运动线速度大小相同?
C．运动角速度大小相同 ??????????? ??????????D．向心加速度大小相同
3、如图4所示，两轮用皮带传动，假设皮带不打滑，图中A、B、C三点所在处半径rA＞rB=rC，则这三点的线速度、角速度、向心加速度的大小关系正确的是：

A．ωB＞ωA=ωC????? aC＜aA＜aB?? ??????????????? B．ωC=ωA＞ωB????? ?aC＜aA=aB ?
C．vA=vB＜vC　????? aC＞aA＞aB?????????????? ????????D．vA=vB＞vC??????? ?aA=aB＞aC
4、如图所示为地球自转的示意图，同一经度、不同纬度处的地面上站着甲、乙两人，他们的向心加速度（??? ）

A．大小不等，方向不同
B．大小相等，方向不同
C．大小不等，方向相同
D．大小相等，方向相同
5、如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是(　　)

A.A的速度比B的大
B.A与B的向心加速度大小相等
C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
6、A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍，A的转速为30r/min，B的转速为10r/min，则两球的向心加速度之比为（　　）
A．1：1 B．6：1? C．4：1 D．2：1
7、如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（）

??? A． 物块始终受到三个力作用
??? B． 只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心
??? C． 从a到b，物体所受的摩擦力先减小后增大
??? D． 从b到a，物块处于超重状态
8、有长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各拴着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． 两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断
??? B． 两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断
??? C． 两个球以相同的周期运动时，短绳易断
??? D． 不论如何，短绳易断
9、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摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（）

??? A． 受到向心力为mg+m B． 受到的摩擦力为 um
??? C． 受到的摩擦力为μmg? D． 受到的合力方向斜向左上方
10、某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮匀速转动的角速度为ω，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为( )

A.????????B. ??????????C.? ??????????D.
11、如图所示为游乐园中空中转椅的理论示意图。长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内作圆锥摆运动，则两个圆锥摆相同的物理量是

A．绳的拉力????????? B．线速度的大小
C．周期????????????? D．向心力
12、如图所示，光滑的凸轮绕O轴匀速转动，C、D是凸轮边缘上的两点，AB杆被限制在竖直方向移动，杆的下端A在O点正上方与凸轮边缘接触且被托住。凸轮位于图示位置时，AB杆下降。则?






A．凸轮绕O轴顺时针方向旋转
B．凸轮上C、D两点线速度大小相等
C．凸轮上C、D两点角速度大小相等
D．凸轮上C、D两点加速度大小相等
13、如图所示，已知，它们距轴的关系是，三物体与转盘表面的动摩擦因数相同，当转盘的转速逐渐增加时
A. 物体A先滑动?????????? ? B. 物体B先滑动
C. 物体C先滑动???????????? D. B与C同时开始滑动

14、如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L＝0.8 m的细绳悬于以v＝4 m/s向左匀速运动的小车顶部，两球分别与小车前后壁接触．由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比FTA∶FTB为????? (　? 　)
A．1∶1? ?????????????????????????????? B．1∶2
C．1∶3 ????? ?????????????????????????? D．1∶4

15、如图所示，一长为L的轻绳，一端固定在天花板上，另一端系一质量为m的小球，球绕竖直轴线O1O2做匀速圆周运动，绳与竖直轴线间的夹角为θ，则下列说法中正确的是(???? )

A．球受到重力，绳对球的拉力和向心力????? B．球受到重力和绳对球的拉力
C．球需要的向心力大小为mgsinθ????????? D．球需要的向心力大小为mgcotθ







参考答案

一、选择题

1、A向心力；牛顿第二定律．
【分析】小球受重力和支持力，两个力的合力提供圆周运动的向心力，向心力是效果力．
【解答】解：小球受重力和支持力两个力的作用，靠两个力的合力提供向心力，向心力找不到施力物体，是做圆周运动所需要的力，靠其它力提供．故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
2、C
3、A
4、C
5、D
6、解：A的转速为30r/min=0.5r/s，则A的加速度ωA=2πnA=π，A球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍，故A的向心加速度为
B的转速为10r/min=，则B的加速度，故B的向心加速度为
故向心加速度之比，B正确；
故选：B．
7、考点：? 向心力；牛顿第二定律．
专题：? 牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
分析：? 木板托着物体在竖直平面内逆时针方向一起做匀速圆周运动，物体所受的合力提供圆周运动所需的向心力．当加速度方向向上时，物体处于超重状态，加速度向下时，物体处于失重状态．
解答：? 解：A、在cd两点处，只受重力和支持力，在其他位置处物体受到重力，支持力、静摩擦力三个作用，故A错误；
B、物体作匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，故B错误；
C、从a运动到b，物体的加速度的方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律可得，物体所受木板的摩擦力先减小后增大．故C正确．
D、从b运动到a，向心加速度有向上的分量，所以物体处于超重状态，故D正确；
故选：CD
点评：? 解决本题的关键知道A所受的合力提供向心力，向心力大小不变，知道A所受合力在竖直方向的分力等于重力和支持力的合力，在水平方向的分力等于摩擦力．
8、考点：? 向心力；牛顿第二定律．
专题：? 牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
分析：? 小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，靠拉力提供向心力，根据牛顿第二定律判断何时绳子容易断．
解答：? 解：A、两个小球以相同的线速度运动时，根据F=，绳子越短，向心力越大，绳子越容易断．故A错误．
B、两个小球以相同的角速度运动时，根据F=mrω2知，绳子越长，向心力越大，绳子越容易断．故B正确．
C、两个球以相同的周期运动时，根据F=知，绳子越长，向心力越大，绳子越容易断．故C错误．
D、结合ABC知，D错误．
故选：B．
点评：? 解决本题的关键知道向心力的来源，抓住不变量，结合牛顿第二定律进行求解．
9、考点：? 向心力；牛顿第二定律．
专题：? 牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
分析：? 物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，半径为R，向心加速度为an=，此时由重力和支持力提供向心力．根据牛顿第二定律求出支持力，由公式f=μN求出摩擦力．
解答：? 解：A、物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，半径为R，向心加速度为an=，故A错误；
B、根据牛顿第二定律得N﹣mg=m，得到金属球壳对小球的支持力N=m（g+），由牛顿第三定律可知，小球对金属球壳的压力大小N′=m（g+），受到的摩擦力为f=μN=μm（g+），故BC错误；
D、物体重力和支持力的合力向上，还受到水平向左的摩擦力，属于物体受到的合力方向斜向左上方，故D正确．
故选D
点评：? 本题是变速圆周运动动力学问题，关键是分析小球的受力情况，确定向心力的来源．对于变速圆周运动，由指向圆心的合力提供向心力．
10、A
【解析】
试题分析：甲丙的线速度大小相等，根据知甲丙的向心加速度之比为r3：r1，甲的向心加速度:
a甲=r1ω2，则a丙=．故选A.
考点：向心加速度；
11、知识点】向心力；牛顿第二定律．C2 D4
【答案解析】C解析： 对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；



将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ ①；由向心力公式得到，F=mω2r ②；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ ③；由①②③三式得，ω=，与绳子的长度和转动半径无关；又由T=，故周期与绳子的长度和转动半径无关，故A正确；由v=wr，两球转动半径不等，故线速度不同，故B错误；绳子拉力：T=，故绳子拉力不同，故C错误；由F=ma=mω2r，两球转动半径不等，故向心力不同，故D错误；故选A．
【思路点拨】小球靠重力和绳子的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度、线速度的大小，向心力的大小，看与什么因素有关．本题关键要对球受力分析，找向心力来源，求角速度；同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向心加速度之间的关系公式！
12、C
13、【答案】B
【解析】三物体绕圆盘转动，是静摩擦力提供向心力。物体滑动的条件是物体受到的最大静摩擦力不足以提供做圆周运动所需要的向心力，即，即。说明三个物体哪个先滑动跟物体的质量无关，只跟半径有关，半径较大的先滑动。
14、【答案】C
【解析】
设小球的质量都是m，对A球有：
得，
对B球有：，
所以。
故选C。
【考点】牛顿第二定律；向心力
15、B
【解析】
试题分析：小球受重力，绳子拉力，合外力指向圆心，所以B对。向心力大小根据受力分析可求，CD错
考点：向心力
点评：本题考查了向心力的表达式以及计算。