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2019-2020年高中物理 2.2 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度每課一練 教科版必修2 1．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于受力情況以下說法中正確的是(　　) A．必須受到恒力的作用 B．物體所受合力必須等于零 C．物體所受合力大小可能變化 D．物體所受合力大小不變，方向不斷改變 2．在水平冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為圓心．能正確地表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力f的圖是(　　) 圖1 3．如圖1所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)，物體所受的向心力是(　　) A．重力 B．彈力 C．靜摩擦力 D．滑動(dòng)摩擦力 4．如圖2所示，質(zhì)量為m的滑塊從半徑為R的光滑固定的圓弧形軌道的a點(diǎn)滑到b點(diǎn)，下列說法中正確的是(　　) 圖2 A．它所受的合外力的大小是恒定的 B．向心力大小逐漸增大 C．向心力逐漸減小 D．向心加速度逐漸增大 5．如圖3所示，A、B兩球穿過光滑水平桿，兩球間用一細(xì)繩連接，當(dāng)該裝置繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動(dòng)，若兩球質(zhì)量之比mA∶mB＝2∶1，那么A、B兩球的(　　) 圖3 A．運(yùn)動(dòng)半徑之比為1∶2 B．加速度大小之比為1∶2 C．線速度大小之比為1∶2 D．向心力大小之比為1∶2 6．如圖4所示，一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，將其拉離豎直位置一個(gè)角度后釋放，則小球以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中小球所需向心力是(　　) 圖4 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的方向的分力 D．繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力 7．如圖5所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為θ，桿以O(shè)支點(diǎn)繞豎直線旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量為m的小球套在桿上可沿桿滑動(dòng)．當(dāng)桿角速度為ω1時(shí)，小球旋轉(zhuǎn)平面在A處；當(dāng)桿角速度為ω2時(shí)，小球旋轉(zhuǎn)平面在B處，設(shè)球?qū)U的壓力為N，則有(　　) 圖5 A．N1>N2 B．N1＝N2 C．ω1<ω2 D．ω1>ω2 8．如圖6所示，質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過程中，如果由于摩擦力的作用使得木塊的速率不變，則(　　) 圖6 A．因?yàn)樗俾什蛔?，所以木塊的加速度為零 B．木塊下滑的過程中所受的合外力越來越大 C．木塊下滑過程中的摩擦力大小不變 D．木塊下滑過程中的加速度大小不變，方向時(shí)刻指向球心 9．質(zhì)量相等的A、B兩物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，放在水平的轉(zhuǎn)臺(tái)上，A離軸的距離是B離軸的距離的一半，如圖7所示，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，A、B都和水平轉(zhuǎn)臺(tái)無相對(duì)滑動(dòng)．則下列說法正確的是(　　) 圖7 A．因?yàn)閍＝ω2R，而RB>RA，所以B的向心加速度比A的大 B．因?yàn)閍＝，而RAFB>mg B．FAmg 11．如圖9所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量M＝2 kg 的木塊，它與轉(zhuǎn)臺(tái)間最大靜摩擦力fmax＝6.0 N，繩的一端系在木塊上，穿過轉(zhuǎn)臺(tái)的中心孔O(孔光滑)，另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量m＝1.0 kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω＝5 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止，則木塊到O點(diǎn)的距離可以是(g取10 m/s2，M、m均視為質(zhì)點(diǎn))(　　) 圖9 A．0.04 m B．0.08 m C．0.16 m D．0.32 m 第2節(jié)　勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向 心力和向心加速度 1．D　[勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力是向心力，大小不變，方向始終指向圓心，即方向時(shí)刻變化，故A、B、C錯(cuò)．D對(duì)．] 2．C　[由于雪橇在冰面上滑動(dòng)，故滑動(dòng)摩擦力方向必與運(yùn)動(dòng)方向相反，即方向應(yīng)為圓的切線方向，因做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．合外力一定指向圓心，由此可知C正確．] 3．B 4．BD　[對(duì)滑塊受力分析可知F向＝m，隨著v的增大，向心力在增大，向心加速度在增大，B、D正確．] 5．ABC　[兩球的向心力都由細(xì)繩拉力提供，大小相等，兩球都隨桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，D錯(cuò)．設(shè)兩球的半徑分別為rA、rB，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，則mAω2rA＝mBω2rB，所以rA∶rB＝mB∶mA＝1∶2，A對(duì)，＝＝，B對(duì)，＝＝，C對(duì)．] 6．CD 　[如圖所示，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，它受重力和繩的拉力，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分力的合力，故選C、D.] 7．BD　[由圖可知，小球隨桿旋轉(zhuǎn)時(shí)受到重力mg和桿的支持力N兩個(gè)力作用， 合力F合＝mgcot θ提供向心力， 即mgcot θ＝mω2r， ω＝， 因r2>r1，所以ω1>ω2，C錯(cuò)誤，D正確． 而N＝與半徑無關(guān)，故N1＝N2，A錯(cuò)誤，B正確．] 8．D　[木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合外力大小恒定，方向時(shí)刻指向圓心，故選項(xiàng)A、B不正確．在木塊滑動(dòng)過程中，小球?qū)ν氡诘膲毫Σ煌誓Σ亮Υ笮「淖?，C錯(cuò)．] 9．A　[A、B兩物體的ω相同，由a＝ω2R可知當(dāng)RAFB>mg.] 11．BCD　[當(dāng)M有遠(yuǎn)離軸心運(yùn)動(dòng)的趨勢時(shí)，有：mg＋fmax＝Mω2rmax 當(dāng)M有靠近軸心運(yùn)動(dòng)的趨勢時(shí)，有： mg－fmax＝Mω2rmin 解得：rmax＝0.32 m，rmin＝0.08 m 即0.08 m≤r≤0.32 m．]