2019-2020年高一物理下學(xué)期末復(fù)習(xí)分層達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 5.6《向心力》 新人教版.doc
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2019-2020年高一物理下學(xué)期末復(fù)習(xí)分層達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 5.6《向心力》 新人教版 【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】 1.(xx成都高一檢測)以下關(guān)于向心力及其作用的說法中正確的是( ) A.向心力既改變圓周運動物體速度的方向,又改變速度的大小 B.在物體所受力中,只有指向圓心的力才是向心力 C.做勻速圓周運動的物體,除了受到別的物體對它的作用力外,一定還受到一個向心力的作用 D.做勻速圓周運動的物體所受的合外力即為物體的向心力 2.做勻速圓周運動的物體,它所受的向心力的大小必定與( ) A.線速度平方成正比 B.角速度平方成正比 C.運動半徑成反比 D.線速度和角速度的乘積成正比 3.(xx安慶高一檢測)在水平面上,小猴拉著小滑塊做勻速圓周運動,O點為圓心,能正確地表示小滑塊受到的牽引力及摩擦力Ff的圖是( ) 4.如圖所示,一小球用細(xì)繩懸掛于O點,將其拉離豎直位置一個角度后釋放,則小球以O(shè)點為圓心做圓周運動,運動中小球所需的向心力是( ) A.繩的拉力 B.重力和繩拉力的合力 C.重力和繩拉力的合力沿繩方向的分力 D.繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力 5.質(zhì)點做勻速圓周運動,當(dāng)線速度為v時圓周半徑為R,若保持向心力大小不變,當(dāng)圓周半徑為2R時,角速度應(yīng)為( ) A. B. C. D. 6.(xx成都高一檢測)如圖所示,兩個圓盤靠皮帶傳動,已知R1=2R2,質(zhì)量為m1的物體放在圓盤O1距圓心處,質(zhì)量為m2的物體放在圓盤O2的邊緣處。它們隨圓盤轉(zhuǎn)動,且與圓盤保持相對靜止。若m1= 4m2,那么( ) A.m1和m2的向心力大小相等 B.m1和m2的角速度相等 C.m1和m2的向心加速度大小相等 D.m1和m2的線速度大小相等 7.一位鏈球運動員在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量為4 kg的鏈球,鏈球每1 s轉(zhuǎn)一圈。轉(zhuǎn)動半徑為1.5 m,求: (1)鏈球的線速度; (2)鏈球做圓周運動需要的向心力。 【能力提升】 8.質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈性桿P插在桌面上,桿端套有一個質(zhì)量為m的小球,今使小球沿水平方向做半徑為R的勻速圓周運動,角速度為ω,如圖所示,則桿的上端受到的作用力大小為( ) A.mω2R B. C. D.不能確定 9.如圖所示為一個內(nèi)壁光滑的圓錐,其軸線垂直于水平面,圓錐固定不動,兩個質(zhì)量相同的小球A、B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則( ) A.球A的線速度必大于球B的線速度 B.球A的角速度必小于球B的角速度 C.球A的運動周期必小于球B的運動周期 D.球A對內(nèi)壁的壓力必大于球B對內(nèi)壁的壓力 10.在電視上有一個“勇往直前”的節(jié)目,參加者要連續(xù)成功過幾道障礙,先到達(dá)終點者獲勝,其中有一種旋轉(zhuǎn)障礙,要求參加者站在旋轉(zhuǎn)的圓盤上,把球投入箱子里,假設(shè)參加者與圓盤間的動摩擦因數(shù)為0.6,圓盤以0.3 r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,則參加者站在離圓盤的圓心多遠(yuǎn)的地方才能隨圓盤一起轉(zhuǎn)動?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10 m/s2,π2=10) 11. 長為L的細(xì)線,拴一質(zhì)量為m的小球,一端固定在O點,讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運動(這種運動通常稱為圓錐擺運動),如圖所示,當(dāng)擺線L與豎直方向的夾角是α?xí)r,求: (1)線的拉力F的大小; (2)小球運動的線速度的大??; (3)小球運動的角速度及周期。 答案解析 1.【解析】選D。向心力只改變圓周運動的速度的方向,不改變圓周運動的速度大小,A錯誤;向心力是效果力,它可以由物體所受的合力提供,也可由某個力或某個力的分力提供,B、C錯誤;勻速圓周運動的物體所受的合外力提供向心力,D正確。 2.【解析】選D。因做勻速圓周運動的物體滿足關(guān)系由此可以看出在R、v、ω是變量的情況下,F(xiàn)向與R、v、ω是什么關(guān)系不能確定,只有在 R一定的情況下,向心力才與線速度的平方、角速度的平方成正比;在v一定時,F(xiàn)向與R成反比,ω一定時,F(xiàn)向與R成正比,故A、B、C錯誤;而從 F向=mvω看,m是不變的,知D正確。 3.【解析】選A?;瑒幽Σ亮Φ姆较蚺c相對運動的方向相反,故滑動摩擦力的方向沿圓周的切線方向,B、D錯誤;小滑塊做勻速圓周運動,其合外力提供向心力,故A正確,C錯誤。 4.【解析】選C、D。小球在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動,受重力和繩的拉力作用,由于向心力是指向圓心方向的合外力,因此它可以是小球所受合力沿繩方向的分力,也可以是各力沿繩方向的分力的合力,故C、D正確。 5.【解析】選B。設(shè)向心力大小為F,則當(dāng)圓周半徑為2R時,設(shè)線速度為v′,則由以上兩式得v′=。根據(jù)v=ωr得所以ω=B正確。 6.【解析】選A。同一皮帶帶動的輪子邊緣線速度大小相等,D錯誤;設(shè)兩輪子邊緣的線速度大小為v,根據(jù)v=ωr可得即兩輪子的角速度不同,B錯誤;根據(jù)a=ω2r得m1的向心加速度,m2的向心加速度故C錯誤;根據(jù)向心力Fn=ma得m1的向心力 m2的向心力故A正確。 7.【解析】(1)v=rω=2πr/T=3π m/s=9.42 m/s (2)根據(jù)向心力公式F=mv2/r 可得F=49.422/1.5 N=236.6 N 答案:(1)9.42 m/s (2)236.6 N 8.【解析】選C。小球在重力和桿的作用力下做勻速圓周運動。這兩個力的合力充當(dāng)向心力必指向圓心,如圖所示。用合成法可得桿的作用力。F= =,C正確。 9.【解題指南】解答本題需要把握以下三點: (1)A、B兩物體的受力情況相同,向心力相同; (2)A、B兩物體做圓周運動的半徑不同; (3)向心力的表達(dá)式有不同的形式。 【解析】選C。小球只受重力mg和支持力FN,根據(jù)重力與支持力的合力提供向心力,可得向心力而B球受力情況與A球完全一樣,向心力也是故由Fn=mv2/r知r大,v大;由Fn=mω2r知r大,ω小;由知r大,T大;故A、B錯,C對。小球A、B所受支持力均為故D錯。 10.【解析】設(shè)參加者到圓心的最大距離為r時,恰好隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動,此時,向心力恰好等于最大靜摩擦力,即μmg=mrω2,又知ω=2πn,代入數(shù)據(jù)解得:r=1.67 m。因此,參加者站在離圓心1.67 m以內(nèi)才能隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動。 答案:距離圓心1.67 m以內(nèi) 【總結(jié)提升】與摩擦力有關(guān)的圓周運動的臨界極值問題 (1)物體間恰好不發(fā)生相對滑動的臨界條件是物體間恰好達(dá)到最大靜摩擦力,如果只是摩擦力提供向心力,則有μFN=靜摩擦力的方向一定指向圓心; (2)如果除摩擦力以外還有其他力,如繩兩端連著物體,其中一個物體豎直懸掛,另一個物體隨轉(zhuǎn)盤在水平面內(nèi)做圓周運動時,存在一個恰不向內(nèi)滑動的臨界條件和一個恰不向外滑動的臨界條件,靜摩擦力達(dá)到最大且靜摩擦力的方向分別為沿半徑背離圓心和沿半徑指向圓心。 11.【解析】(1)做勻速圓周運動的小球受力如圖所示,小球受重力mg和繩子的拉力F作用。因為小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,所以小球受到的合力指向圓心O′,且是水平方向的。由平行四邊形定則得小球受到的合力大小為mgtanα,線對小球的拉力大小為 (2)由牛頓第二定律得mgtanα= 由幾何關(guān)系得r=Lsinα,所以小球做勻速圓周運動的線速度的大小為 v= (3)小球運動的角速度ω= 小球運動的周期 答案:(1) (2) (3)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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