人教版高二物理必修二　5．6向心力同步练习

5.6向心力同步练习
一、选择题
1.汽车通过凹形路面时，在凹形路面的最低点，小明对座椅的压力　　
A. 等于零 B. 大于他的重力 C. 小于他的重力 D. 等于他的重力
2.如图所示，放在水平转盘上的物块随转盘一起匀速转动，物块的向心力是

A. 重力 B. 静摩擦力
C. 重力和支持力的合力 D. 离心力
3.如图所示，用细绳系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，关于小球受力有以下说法，正确是

A. 只受重力 B. 只受拉力
C. 受重力和拉力 D. 受重力、拉力和向心力
4.如图所示，轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另一端固定一质量为m的小球。给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P。下列说法正确的是（）

A. 小球在最高点时对杆的作用力为零
B. 小球在最高点时对杆的作用力大小为mg
C. 若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力一定增大
D. 若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能增大
5.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）

A. 物体C的向心加速度最大
B. 物体B受到的静摩擦力最大
C. ω= 是C开始滑动的临界角速度
D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动
6.如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是　　

A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa作离心运动
B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa作离心运动
C. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb作近心运动
D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb作离心运动
7.长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点。当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动。关于小球的运动下列说法正确的是

A. 小球过最高点时的最小速度为零
B. 小球开始运动时绳对小球的拉力为m
C. 小球过最高点时速度大小一定为
D. 小球运动到与圆心等高处时向心力由细绳的拉力提供
8.如图所示，粗糙的水平圆盘上叠放着质量相等的A、B两个物块，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. 物块A受4个力作用
B. 物块B受5个力作用
C. A、B都有沿半径向外滑动的趋势
D. 若B先滑动，则B对A的动摩擦因数μA小于盘对B的动摩擦因数μB
9.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B，细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动．已知A球细线跟竖直方向的夹角为30°，B球细线跟竖直方向的夹角为60°，下列说法正确的是

A. 小球A和B的角速度大小之比小球的1：1
B. 小球A和B的线速度大小之比为1:3
C. 小球A和B的向心力大小之比为1：1
D. 小球A和B所受细线拉力大小之比为1：
10.杂技演员在表演“水流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来。对于杯子经过最高点时杯子和水的受力情况，下列说法正确的是

A. 杯子受到重力、拉力和向心力的作用
B. 杯子受到的拉力一定为零
C. 杯底对水的作用力可能为零
D. 水受平衡力的作用，合力为零
11.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时

A. 车对桥的压力等于汽车的重力
B. 车对桥的压力小于桥对汽车的支持力
C. 汽车所需的向心力由车的支持力提供
D. 为了防止爆胎，车应低速驶过
12.如图所示，AB是一段半径为R的圆弧曲面，在光滑水平面上一小球以某一速度运动到A点，最后落到水平地面上的C点，已知小球没有跟圆弧曲面的任何其他点接触，则BC的最小距离为（　　）

A．R B．R C．（﹣1）R D．R
13.（多选题）如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）

A．物体C的向心加速度最大
B．物体B受到的静摩擦力最大
C．ω= 是C开始滑动的临界角速度
D．当圆台转速增加时，B比A先滑动
14.（多选题）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，细绳与竖直方向成θ角，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．摆球受重力和拉力的作用
C．摆球运动周期为π
D．摆球运动的角速度有最小值，且为
15.（多选题）用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　）
A．小球线速度大小一定时，线越短越容易断
B．小球线速度大小一定时，线越长越容易断
C．小球角速度一定时，线越长越容易断
D．小球角速度一定时，线越短越容易断
16.如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A．受重力和台面的持力
B．受重力、台面的支持力和向心力
C．受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力
D．受重力、台面的支持力和静摩擦力
17.（多选题）如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（　　）

A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B．小球在最高点时绳子的拉力可能为零
C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
18.如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨．则下列说法正确的是

A. 小球在最低点对圆环的压力大小等于5mg
B. 小球在最低点处于失重状态
C. 小球在最高点的线速度大小等于0
D. 小球在最高点的向心加速度大小等于g
19.如图圆锥摆的摆长为L，摆角为，质量为的摆球在水平面内做匀速圆周运动，则( )

A. 摆球的向心加速度为 B. 摆线的拉力为
C. 其运动周期为 D. 其运动周期为
20.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μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是(　　)

A. 受到的向心力为mg＋m
B. 受到的摩擦力为μm
C. 受到的摩擦力为μ(mg＋m)
D. 受到合力方向斜向左上方

二、填空题
21.如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距离A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内无摩擦转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力（忽略空气阻力,重力加速度为g）。则球B在最高点时的速度为___________，杆对A的拉力为______________。

22.长0.5m的轻杆，一端连着质量0.5kg的小球，另一端绕过O点的水平固定轴在竖直平面内自由转动．当小球以2m/s的速率通过最高点时，受到轻杆的作用力为大小为　 　N，是　 　（选填“拉力”或“支持力”）．g=10m/s2．

23. “东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造地球卫星B，它们的质量之比为mA：mB=1：2，它们的轨道半径之比为2：1，则卫星A与卫星B的线速度大小之比　 　向心加速度大小之比　 　．
三、实验题
24.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。

（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同。
A．ω和r B．ω和m?? ?C．m和r??? ?D．m和F
（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系。
A．质量m???? B．半径r???? C．角速度ω
（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______。
A．1:3????? B．3:1??? ?C．1:9???? ?D．9:1.
25.某同学做验证向心力与线速度关系的实验。装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传 感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测出钢球直径d；
②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出线长L；
③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；
已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：
（1）钢球经过光电门时的线速度表达式v＝____，向心力表达式 ＝____；
（2）钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合＝ ___；
（3）若在实验误差允许的范围内F向＝F合，则验证了向心力与线速度的关系。该实验可能的误差有：____。（写出一条即可）
四、计算题
26.如图所示，有一光滑轨道ABCD，其中AB沿竖直方向，BCD为竖直面内的半圆轨道，圆心在O，半径为R，B、O、D在同一水平面上。一个质量为m的小物块，以一初速度从A点向下沿轨道运动，不计空气阻力，若物块通过轨道的最低点C时的速度为vc=3，求：

(1)物体在C点对轨道的压力多大；
(2)物块在A点时的速度v0；
(3)物块离开D点后能上升的最大高度。


答案
1.B 2.B 3.C 4.BD 5.AC 6.AD 7.D 8.BC 9.ABD 10.C 11.D 12.C 13.AC 14.BD 15.AC 16.D 17.BCD 18.D 19.BC 20.CD
21. (1). (2). 1.5mg
22.1；支持力23.；．
24. (1). （1）A (2). （2）B
25. (1). (2). (3). (4). 摆线得长度测量由误差
26.(1) 10mg (2) (3) 3.5R