6.2 向心力
1.下列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向心力
B.匀速圆周运动的物体,其向心力就是物体所受的合外力
C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.向心力要改变物体做圆周运动速度的大小
2.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们的向心力之比为( )
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
3.上海锦江乐园新建的“摩天转轮”可在竖直平面内转动,其直径达98 m,世界排名第五。游人乘坐时转轮始终不停地匀速转动,每转动一周用时25 min。则( )
A.每时每刻,每个人受到的合力都不等于零
B.每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
C.乘客在乘坐过程中,对座位的压力始终不变
D.乘客在乘坐过程中的加速度始终不变
4.如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是( )
A.当圆盘匀速转动时,摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比
B.圆盘转动时,摩擦力f方向总是指向轴O
C.圆盘匀速转动时,小物体受重力、支持力、摩擦力和向心力作用
D.当物体P到轴O距离一定时,摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度成正比
5.质量为2.0kg的物体,在半径为2m的圆周上以2m/s的速度做匀速圆周运动。它需要的向心力大小为( )
A.1.0N B.4.0 N C.2.0 N D.8.0 N
6.绳子的一端拴一个重物,用手握住另一端,使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动,下列判断正确的是( )
A.半径相同时,角速度越小绳越易断
B.周期相同时,半径越大绳越易断
C.线速度相等时,周期越大绳越易断
D.角速度相等时,线速度越小绳越易断
7.下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是一种匀速运动
B.匀速圆周运动是一种匀变速运动
C.做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的
D.向心力垂直于速度方向,不改变线速度的大小
8.如图所示,一轻杆两端a、b分别固定两个完全相同的小球,杆可绕水平固定轴的O点在竖直面内自由转动,Ob的长度大于Oa的长度。初始时,杆处于水平位置,从图示位置释放,在杆转动
的过程中,两小球的以下物理量大小时刻相等的是( )
A.线速度 B.角速度
C.向心加速度 D.向心力
9.如图所示,固定在同一直杆上的甲、乙两小球在竖直平面内绕O点摆动。它们的质量之比m甲:m乙=1:2,摆动半径之比r甲:r乙=1:2。当摆到最低点时,甲、乙两小球所需向心力的大小之比( )
A.F甲:F乙=1:2 B.F甲:F乙=1:4
C.F甲:F乙=1:1 D.F甲:F乙=4:1
10.如图所示,在一水平圆盘上放一个小物体,现让圆盘绕中心轴匀速转动,小物体一直相对圆盘静止。对于小物体随圆盘匀速转动时受力分析,下列正确的是( )
( )
A.重力和支持力 B.重力、支持力和静摩擦力
C.重力、支持力、静摩擦力和动力 D.重力、支持力、静摩擦力和向心力
11.如图所示,小球在一细绳的牵引下,在光滑桌面上绕绳的另一端O做匀速圆周运动,关于小球的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.受重力、支持力和向心力的作用
B.受重力、支持力、拉力和向心力的作用
C.受重力、支持力和拉力的作用
D.受重力和支持力的作用
12.有一滑块A贴在一个圆筒的内壁上, 随圆筒一起做匀速圆周运动, 且两者没有相对滑动, 如图所示。则下列说法中正确的是( )
A.滑块A受到重力、向心力和静摩擦力三个力作用
B.滑块A受到重力、向心力、静摩擦力和弹力四个力作用
C.滑块A做匀速圆周运动的向心力由重力和弹力的合力提供
D.滑块A做匀速圆周运动的向心力由重力、弹力和静摩擦力的合力提供
13.(多选)关于向心力的下列说法中正确的是( )
A.物体必须受到一个向心力的作用才能做圆周运动
B.向心力是指向圆心方向的合外力,它是根据力的作用效果命名的
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是某种力的分力
D.向心力只能改变物体的运动方向,不可能改变运动的快慢
14.(多选)如图所示,一辆汽车正通过一段弯道公路,视汽车做匀速圆周运动,则( )
A.该汽车向心力恒定不变
B.汽车左右两车灯的角速度大小相等
C.若速率不变,则跟公路外道相比,汽车在内道行驶时所受的向心力较大
D.若速率不变,则跟晴天相比,雨天路滑时汽车在同车道上行驶时所受的向心力较小
15.(多选)如图甲所示为某一品牌的小型甩干机,内部白色的小筐是甩衣桶,其简化模型如图乙所示。当甩衣桶在电动机的带动下转动时,衣服贴在甩衣桶壁上,若湿衣服的质量为,衣服和桶壁间的动摩擦因数为,甩衣桶内壁半径为,甩干机外壁的半径为,当电动机的角速度达到时,衣服上的一水滴从桶壁上的小孔被甩出,下降高度为h时撞到外壁上,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,下列说法正确的是( )
A.电动机转动的角速度至少为200rad/s时,衣服才能贴在桶壁上不掉下来
B.电动机转动的角速度至少为100rad/s时,衣服才能贴在桶壁上不掉下来
C.h等于1.5mm
D.h等于3mm
16.如图所示, 旋转木马被水平钢杆拴住绕转台的中心轴做匀速圆周运动, 若相对两个木马间的杆长为6m, 木马质量为30kg, 骑木马的儿童质量为40kg, 当木马旋转的速度为6m/s时, 此时儿童旋转的角速度为______________rad/s, 儿童受到的向心力是____________N。
17.如图所示,在使用向心力演示器探究向心力大小与哪些因素有关的实验中:
(1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时,用到的实验方法是__________。
A.理想实验 B.等效替代法 C.微元法 D.控制变量法
(2)通过本实验可以得到的结果有__________。
A.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成反比
C.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
D.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比
18.如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合,转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。已知重力加速度大小为g,小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为Ff=mg。
(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0;
(2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的取值范围。
参考答案
1.B
2.A
3.A
4.A
5.B
6.B
7.D
8.B
9.B
10.B
11.C
12.D
13.BCD
14.BC
15.BC
16.2 480
17.D A
18.(1);(2)