《2019年教科版高中物理必修二练习:第二章 匀速圆周运动2.2 Word版含解析》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019年教科版高中物理必修二练习:第二章 匀速圆周运动2.2 Word版含解析(4页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度课后作业提升一、选择题1.一走时准确的时钟(设它的指针连续均匀转动),则下列说法正确的是()A.时针的周期是1h,分针的周期是60sB.分针的角速度是秒针的12倍C.如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的向心加速度是时针端点的1.5倍D.如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点的18倍解析:时针的周期是12h,分针的周期是1h=60min,秒针的周期是1 min=60s,由=2T可知分针的角速度是秒针角速度的160,所以A、B均错.由v=2rT可知分针端点的线速度是时针端点线速度的18倍,由a=(2T)2r可知分针端点的向心加速度是
2、时针端点向心加速度的216倍,故C错,D对.答案:D2.关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是()A.由a=v2r知a与r成反比B.由a=2r知a与r成正比C.由=知与r成反比D.由=2n知与转速n成正比答案:D3.如图所示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直盘面的竖直轴OO转动.在圆盘上放置一木块,木块随圆盘一起做匀速转动,则木块相对圆盘的运动趋势方向()A.与木块运动方向相同B.与木块运动方向相反C.背离圆心D.指向圆心解析:木块做匀速圆周运动,向心力由静摩擦力提供,方向指向圆心,而静摩擦力的方向与物体相对圆盘运动趋势的方向相反,因此木块相对圆盘的运动趋势方向背离圆心.答案:C4.如图所示,一小球用
3、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解析:小球在竖直平面内做变速圆周运动,受重力和绳的拉力作用,由于向心力是指向圆心方向的合外力,因此它可以是小球所受合力沿绳方向的分力,也可以是各力沿绳方向的分力的合力,故选C、D.答案:CD5.如图所示,绳子的一端固定在O点,另一端拴一重物在水平面内做匀速圆周运动()A.转速相同时,绳长的容易断B.周期相同时,绳短的容易断C.线速度大小相等时,绳长的容易断D.线速度大小相等时,绳短的容
4、易断解析:根据F=m2r=m42T2r=m42rn2,转速n相同时,绳越长,即r越大,向心力F越大,故绳长的容易断,选项A正确;根据F=m42T2r,周期相同时,r越大,F越大,也是绳长的容易断,故B错误;F=mv2r,线速度v大小相等时,r越大,F越小,可以判断,绳短的容易断,选项D正确,C错误.答案:AD6.如图所示,一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球,另一端固定在竖直杆上,当竖直杆以角速度转动时,小球跟着杆一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角为,下列关于与关系的图像正确的是()解析:小球受到的重力和绳子的拉力的合力提供向心力,如图所示.则有mgtan =m2lsin ,所以=glc
5、os,当=0时,=gl,故选项D正确.答案:D二、非选择题7.如图所示,m1、m2是质量分别为50g和100 g的小球,套在水平光滑杆上.两球相距21cm,并用细线连接,欲使两球绕轴以600r/min的转速在水平面内转动而不滑动,两球离转动中心分别为多远?线上拉力是多大?解析:设m1、m2离转轴中心距离分别为r1、r2,需要的向心力分别是F1、F2,则有r1+r2=L,F1=m1r12,F2=m2r22且F1=F2,由以上各式解得r1=0.14mr2=0.07m,=2n=20 rad/s线上的拉力大小F=F1=F228N.答案:0.14m0.07m28N8.如图所示是双人花样滑冰运动中男运动员
6、拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面,若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为,女运动员的质量为m,转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r,求:(1)男运动员对女运动员的拉力大小.(2)两人转动的角速度.(3)如果男、女运动员手拉手均做匀速圆周运动,已知两人质量比为21,求他们做匀速圆周运动的半径比.解析:女运动员受到重力mg和男运动员的拉力F作用,如图所示.则:Fcos =mg,Fsin =m2r解得(1)F=mgcos;(2)=gtanr;(3)男、女运动员手拉手均做匀速圆周运动时,他们之间的拉力提供各自做圆周运动的向心力,设拉力大小为F,则F=m12r1=m22r2所以r1r2=12.答案:(1)mgcos(2)gtanr(3)12