《高中物理 专题5.6 向心力（测）（提升版）（含解析）新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 专题5.6 向心力（测）（提升版）（含解析）新人教版必修2（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题5.6 向心力一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中. 16题只有一项符合题目要求；78题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块，木块M放在圆盘的边缘处，木块M和N质量之比为1:3，且与圆盘摩擦因数相等，木块N放在离圆心r/3 处，它们都随圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法中正确的是： （ ）AM、N两木块的向心加速度相等BM所受摩擦力与N所受的摩擦力大小相等CM的角速度是N的3倍D若圆盘运动加快，N相对于圆盘先发生相对运动【答案】B【名师点睛】对小木块进行运动
2、分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心物块与圆盘一起运动，角速度相等，靠摩擦力提供向心力。2如图所示，在绕过盘心0的竖直轴匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体和，它们与盘面间的动摩擦因数相同，当转速刚好使两个物体要滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是： （ ）A两物体均沿切线方向滑动B两物体均沿半径方向滑动，离盘心越来越远C两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D物体仍随圆盘一起做圆周运动，物体发生滑动【答案】D【名师点睛】此题考查了匀速圆周运动的向心力问题；解决本题的关键是找出向心力的来源，知道AB两物体是由摩擦力和绳子的拉力提供向心力，难
3、度不大，属于基础题。3如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是： （ ） A B C. D. 【答案】B【解析】小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：mgsin=mL2，解得故B正确，ACD错误故选B . 【名师点睛】解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动向心力的来源；小球做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据重力、杆子的作用力的合力指向圆心，运用牛顿第二定律进行求出杆与水平面的夹角。4如图所示是一个玩具陀螺a、b和c是陀螺表面上的三个
4、点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时： （ ）Aa、b、c三点的线速度大小相等 Ba、b的线速度比c的小Ca、b的角速度比c的大 Da、b、c三点的角速度相等【答案】D 5如图所示，两个质量相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运动周期相同 B 运动线速度一样 C向心力相同 D 向心加速度相同【答案】A【名师点睛】此题是牛顿定律在匀速圆周运动中的应用问题；关键是分析小球的受力情况，找到小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律列出方程求解出要比较的物理量，然后进行讨论；记住圆锥摆的周期公式。6半径为R 的水平圆盘绕过圆心O 的竖直轴匀
5、速转动，A 为圆盘边缘上一点，在O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v 水平抛出时，半径OA 恰好与v 的方向相同，如图所示，若要使小球与圆盘只碰一次，且落在A，重力加速度为g，则圆盘转动的角速度可能为： （ ）【答案】D【解析】本题考查平抛运动的基本规律与圆周运动结合的问题。小球平抛后刚好还落在A点，小球平抛的水平位移等于圆盘半径，且在小球平抛的这段时间内圆盘刚好又转了n圈回到原来的位置。时间相等，位移相等。小球平抛落到A点，可知平抛的水平位移等于圆盘半径，水平方向小球做匀速直线运动,由题可知解得当n=3时，D正确。ABC无论n等于几都不成立。故选D。【名师点睛】解题的关键一是要清楚平
6、抛运动水平方向做匀速直线运动；二要把握相遇问题是同一时刻运动到了同一位置；三要清楚匀速圆周运动的周期性。可以根据位移关系或者时间关系列出方程。7 （多选）如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是： （ ）A当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为a方向B当转盘加速转动时，P受摩擦力方向为b方向C当转盘加速转动时，P受摩擦力方向为c方向D当转盘减速转动时，P受摩擦力方向为d方向【答案】BD【名师点睛】做圆周运动的物体受到的力正交分解：平行速度方向的合力，即切向力，产生切向加速度，改变速度的大小；垂直速度方向的合力，指向圆心，产生向心加速度，只改变
7、速度的方向，不改变速度的大小按照这个思路来分析判断物块所受到的摩擦力方向。8如图是说明向心力和质量、半径之间关系的实验仪器球P和Q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP2mQ当整个装置绕中心轴以角速度匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时： （ ）A两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用BP、Q两球受到的向心力大小相等C两球离转轴的距离rP一定等于D当增大时，P球将向外运动【答案】BC【名师点睛】本题是连接体问题，分析向心力的来源是关键对于两个及以上物体的圆周运动问题，还要抓住物体之间的向心力、转动半径以及角速度等的关系。二、非选择题（本大题共2小题，
8、每题10分，共20分）9如图所示，两绳系一质量为0.1kg的小球，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，上面绳长2m，两绳拉直时与轴的夹角分别为30和45，问球的角速度在什么范围内两绳始终有张力？（g取10m/s2）【答案】【解析】当上绳绷紧，下绳恰好伸直但无张力时，小球受力如下图：两绳始终有张力。【名师点睛】当上绳绷紧，下绳恰好伸直但无张力时，由上绳子的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解出最小角速度；当下绳绷紧，上绳恰好伸直但无张力时，由下绳子的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解出最大角速度；即可求得角速度的范围。10如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，
9、盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零。当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g=10m/s2）。（1）当B与地面之间的静摩擦力达到最大值时，求F的大小和转盘的角速度；（2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度；（3）试通过计算在坐标系中作出图象。【答案】（1）；（2），；（3）如图所示：【解析】（1）当物体与将发生滑动时的角速度对A、B物体： （3）接下来随角速度的增大，脱离物体，只有物体作匀速圆周运动，当物体与盘有摩擦力时的角速度为，则，则当角速度为，即绳子产生了拉力，则，； 【名师点睛】解决本题的关键正确地确定研究对象，搞清向心力的来源，结合临界条件，通过牛顿第二定律进行求解。
