1、训练7向心力题组一对向心力的理解及其来源分析1下列关于向心力的说法中正确的是()A物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B向心力会改变做圆周运动物体的速度大小C做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合力D做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的2.如图1所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是()图1A摆球A受重力、拉力和向心力的作用B摆球A受拉力和向心力的作用C摆球A受拉力和重力的作用D摆球A受力的合力只改变速度的方向，不改变速度的大小3.如图2所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有()图2A圆盘对B及A对B的摩擦力，两
2、力都指向圆心B圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D圆盘对B的摩擦力和向心力4在水平面上，小猴拉着小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确地表示小滑块受到的牵引力及摩擦力Ff的图是()5.一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑，在下滑过程中由于摩擦力的作用，物块的速率恰好保持不变，如图3所示，下列说法中正确的是()图3A物块所受合外力为零B物块所受合外力越来越大C物块所受合外力大小保持不变，但方向时刻改变D物块所受摩擦力大小不变题组二圆锥摆类模型6.质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆端套有一个质量为m的小球，今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运
3、动，角速度为，如图4所示，则杆的上端受到的作用力大小为()图4Am2R B.C. D不能确定7.两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图5所示，A运动的半径比B的大，则()图5AA所需的向心力比B的大BB所需的向心力比A的大CA的角速度比B的大DB的角速度比A的大8质量为m的飞机，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对飞机作用力的大小等于()Am BmCm Dmg9.如图6所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动，以下物理量大小关系正确的是()图6A速度vAvB B角速度ABC向心力FAFB D向
4、心加速度aAaB题组三圆周运动中的动力学问题10.如图7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，最大静摩擦力与动摩擦力相同，要使a不下落，则圆筒转动的角速度至少为()图7A. B. C. D.11.如图8所示，在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，有m12m2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为()图8A11 B1 C21 D1212如图9所示，在水平转台上放一个质量M2 kg 的木块，它与转台间最大静摩擦力Ffmax6.0 N，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔
5、O(孔光滑，忽略小滑轮的影响)，另一端悬挂一个质量m1.0 kg 的物体，当转台以角速度5 rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可能是(g取10 m/s2，木块、物体均视为质点)()图9A0.04 m B0.08 mC0.16 m D0.32 m13.如图10所示，水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：图10(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度；(2)当角速度为 时，绳子对物体拉力的大小答案精析训练7向心力1C当物体所受外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时，物体就
6、将做圆周运动，该分力即为向心力，故先有向心力然后才使物体做圆周运动因向心力始终垂直于速度方向，所以它不改变速度的大小、只改变速度的方向，当合力完全提供向心力时，物体就做匀速圆周运动，该合力大小不变、方向时刻改变，故向心力是变化的2CD小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，小球受重力和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力故选C、D.3B以A、B整体为研究对象，受重力、圆盘的支持力及圆盘对B的摩擦力，重力与支持力平衡，摩擦力提供向心力，即摩擦力指向圆心以A为研究对象，受
7、重力、B的支持力及B对A的摩擦力，重力与支持力平衡，B对A的摩擦力提供A做圆周运动的向心力，即方向指向圆心，由牛顿第三定律，A对B的摩擦力背离圆心，所以物体B在水平方向受圆盘指向圆心的摩擦力和A对B背离圆心的摩擦力，故B正确4A滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，故滑动摩擦力的方向沿圆周的切线方向，B、D错误；小滑块做匀速圆周运动，其合外力提供向心力，故A正确，C错误5C由于物块做匀速圆周运动，故合外力的方向只是改变物体的速度方向，故合外力时刻指向圆心，且大小保持不变，A、B错误，C正确；对物块受力分析知物块所受摩擦力总是与重力沿切线方向的分力G1相等，因随物块下滑G1逐渐减小，故物块所受摩
8、擦力也逐渐减小，D错误6C小球在重力和杆的作用力下做匀速圆周运动这两个力的合力充当向心力必指向圆心，如图所示用力的合成法可得杆对球的作用力：F，根据牛顿第三定律，小球对杆的上端的反作用力FF，C正确7A小球的重力和绳子的拉力的合力充当向心力，设悬线与竖直方向夹角为，则Fnmgtan m2lsin ，越大，向心力Fn越大，所以A对，B错；而2.故两者的角速度相同，C、D错8A空气对飞机的作用力有两个作用效果，其一：竖直方向的作用力使飞机克服重力作用；其二：水平方向的作用力提供向心力，使飞机可在水平面内做匀速圆周运动对飞机的受力情况进行分析，如图所示飞机受到重力mg、空气对飞机的作用力F，两力的合
9、力为Fn，方向沿水平方向指向圆心由题意可知，重力mg与Fn垂直，故F，又Fnm，联立解得Fm .9A设漏斗的顶角为2，则小球的合力为F合，由FnF合m2rmma，知向心力FAFB，向心加速度aAaB，选项C、D错误；因rArB，又由于v 和 知vAvB、AB，故A对，B错10D对物块受力分析知Ffmg，FnFNm2r，又由于FfFN，所以解这三个方程得角速度至少为，D选项正确11D设两球受绳子的拉力分别为F1、F2.对m1F1m1r1，对m2F2m2r2，因为F1F2，12解得.12BCD当M有远离轴心运动的趋势时，有：mgFfmaxM2rmax当M有靠近轴心运动的趋势时，有：mgFfmaxM2rmin解得：rmax0.32 m，rmin0.08 m，即0.08 mr0.32 m13(1) (2)mg解析(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零，设转盘转动的角速度为0，则mgmr，得0 (2)当时，0，所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时，Fmgm2r即Fmgmr，得Fmg.
