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1、1 金版学案 2014 2015 学年高中物理第二节 向心力基础检测试题 粤教版必修 2 基础达标 1 关于向心力 下列说法正确的是 A 物体由于做匀速圆周运动而产生了向心力 B 物体由于受到的合力等于向心力才能做匀速圆周运动 C 做圆周运动的物体所受的合外力总等于向心力 D 向心力是重力 弹力 摩擦力类似的性质力 解析 当物体受到的合力等于向心力时做匀速圆周运动 根据牛顿定律知力是改变速度 的原因 A错误 B正确 圆周运动速度大小可能变化 合力不一定等于向心力 C错误 向 心力是根据力的作用效果命名的 是一种效果力 D错误 答案 B 2 双选 关于向心加速度 下列说法正确的是 A 向心加速度
2、是描述速度变化的物理量 B 向心加速度是描述速度大小变化的物理量 C 向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量 D 向心加速度的方向与向心力的方向相同 答案 CD 3 关于质点做匀速圆周运动 下列说法中正确的是 2 A 线速度大 加速度一定大 B 角速度大 加速度一定大 C 周期大 加速度一定大 D 加速度大 速度一定变化快 解析 由a v 2 r 2r 4 2r T 2可知 当r一定时 a与线速 度v的平方成正比 与角速度 的平方成正比 与周期T的平方成反比 A B C错误 加速度是描述速度变化快慢的 加速度越大 速度变化越快 D正确 答案 D 4 用长短不同 材料相同的细绳各拴着一个质量相
3、同的小球在光滑水平面上做匀速圆周 运动 则 A 两个小球以相同的速率运动时 长绳易断 B 两个小球以相同的角速度运动时 短绳易断 C 两个小球以相同的角速度运动时 长绳易断 D 与绳子长短无关 解析 由向心力公式F m v 2 r m 2 r知 速率相同时 绳越长 r越大 小球所需向心力 越小 拴球的绳越不易断 A错 角速度相同时 绳越长 r越大 小球的圆周运动所需向心 力越大 拴球的绳越容易断 B D错 C对 答案 C 5 如图所示 竖直平面内有两个半径分别为r1和r2的圆形过山车轨道N P 若过山车 在两个轨道的最高点对轨道的压力都刚好为零 则过山车在N P最高点的速度比 v1 v2为 A
4、 r1 r2 B r1 r2 3 C r2 r1 D r2 r1 解析 过山车在轨道最高点对轨道的压力刚好为零 重力提供向心力 即mg mv 2 r 得v gr 所以v1 v2 r1 r2 B正确 答案 B 能力提升 6 2014 天津高一 如图所示 半径为r的圆筒 绕竖直中心轴OO 旋转 小物块a 靠在圆筒的内壁上 它与圆筒内壁间的动摩擦因数为 现要使a不下落 则圆筒转动的角 速度 至少为 A gr B g C g r D g r 解析 小物块受重力 静摩擦力及弹力的作用而做匀速圆周运动 弹力提供向心力 N mr 2 竖直方向 mg f 静 由于f静 N 所以 g r D正确 答案 D 7
5、双选 甲 乙两球做匀速圆周运动 向心加速度a随半径r变化的关系图象如图所示 由 图象可以知道 4 A 甲球运动时 线速度大小保持不变 B 甲球运动时 角速度大小保持不变 C 乙球运动时 线速度大小保持不变 D 乙球运动时 角速度大小保持不变 解析 在加速度 时间图象中 甲的加速度与半径成正比 故角速度不变 B 正确 在 加速度 时间图象的乙图线中 乙的向心加速度与半径成反比 C正确 答案 BC 8 如图所示 物块在水平圆盘上 与圆盘一起绕固定轴匀速转动 下列说法中正确的是 A 物块处于平衡状态 B 物块受三个力作用 C 在角速度一定时 物块到转轴的距离越远 物块越不容易脱离圆盘 D 在物块到转
6、轴距离一定时 物块运动周期越小 越不容易脱离圆盘 5 解析 物块受重力 支持力及指向圆心的静摩擦力共三个力作用 合力提供向心力 A 错 B正确 根据向心力公式Fn mr 2 可知 当 一定时 半径越大 所需的向心力越大 越容易脱离圆盘 根据向心力公式Fn mr 2 T 2 可知 当物块到转轴距离一定时 周期越小 所需向心力越大 越容易脱离圆盘 C D错误 答案 B 9 2013 广东实验中学高一期末 双选 如图所示 A是用轻绳连接的小球 B是用轻 杆连接的小球 都在竖直平面内做圆周运动 且绳 杆长度L相等 忽略空气阻力 下列说 法中正确的是 A A球可能做匀速圆周运动 B A球通过圆周最高点最
7、小速度是gL 而B球过圆周最高点的速度最小可为零 C 对B球来说 到最低点时处于超重状态 杆对球的作用力最大 D A球在运动过程中所受的合外力的方向处处指向圆心 解析 A球在做圆周运动过程受到重力和拉力 拉力始终指向圆心 重力和拉力的合力 不断变化且只在最高点和最低点时才指向圆心 不可能做匀速圆周运动 A D错误 A球与 绳连接 有最小速度v gL B球与杆连接最高点支持力等于重力时 合力为零 v 0 B 正确 B球通过最低点时加速度向上有最大 出现超重现象且拉力最大 C正确 答案 BC 10 一辆载 重汽车的质量为4m 通过半径为R的拱形桥 若桥顶能承受的最大压力为F 3mg 为了安全行驶 汽车应以多大速度通过桥顶 解析 安全行驶应该是既不压坏桥顶 又不飞离桥面 汽车在桥顶时竖直方向受重力和 桥面的支持力 由向心力的公式得4mg FN 4m v 2 R 所以FN 4mg 4m v 2 R 当 FN 0 时 汽车飞 离桥面 因此为了汽车能安全行驶支持力的取值范围为0 FN 3mg 所以速度的取值范围是 6 gR 2 v gR 答案 速度的取值范围是 gR 2 v gR
