1、第6章、2(本栏目对应学生用书P101102)A组基础达标1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指向圆心的力就是向心力B向心力不能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，其向心力是不变的D做圆周运动的物体，其所受外力的合力的方向一定指向圆心【答案】B【解析】物体做圆周运动就需要有向心力，而向心力是由外界提供的，不是物体本身产生的，故A错误；向心力方向总是与速度方向垂直，不做功，不能改变速度的大小，只改变速度的方向，故B正确；做匀速圆周运动物体的向心力始终指向圆心，方向时刻在改变，则向心力是变化的，故C错误；做圆周运动的物体，其所受外力的合力的方向不一定指向
2、圆心，只有做匀速圆周运动的物体的合力一定指向圆心，故D错误2(2020届江苏名校期中)一学习小组利用如图所示的实验装置，研究向心力与质量、角速度和半径的关系同学们所采用的研究方法是()A类比法B科学推理法C控制变量法D等效替代法【答案】C【解析】在研究物体的“向心力与质量、角速度与半径”的关系时，由于变量较多，因此采用了“控制变量法”进行研究，分别控制一个物理量不变，看另外两个物理量之间的关系，故A、B、D错误，C正确3如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是()A物体所受弹力增大，摩擦力也增大B物体所受弹力增大，摩擦力减小C物体
3、所受弹力增大，摩擦力不变D物体所受弹力减小，摩擦力也减小【答案】C【解析】物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图；其中重力G与静摩擦力f平衡，即fG，与物体的角速度无关，支持力FN提供向心力，所以当圆筒的角速度增大以后，向心力变大，支持力FN增大，所以C正确，A、B、D错误4在光滑的水平面上，质量为m的小球在细绳拉力作用下，以速度v做半径为R的匀速圆周运动，小球所受合力的大小为()AmBmCmvRDmv2R【答案】B【解析】小球所受的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律，得Fm，故选B.5如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使
4、小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动小球的向心力由以下哪个力提供()A重力B支持力C重力和支持力的合力D重力、支持力和摩擦力的合力【答案】C【解析】小球受到重力和支持力，由于小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供，故C正确6(多选)如图所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速运动下列说法中正确的是()A物块处于平衡状态B物块受三个力作用C在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越容易脱离圆盘D在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越容易脱离圆盘【答案】BCD【解析】物块在做匀速圆周运动，合力提供向心力，不是平衡状态，A错误；对物块受力分析，
5、重力与支持力竖直平衡，静摩擦力提供向心力，所以共受三个力作用，B正确；根据向心力方程fmr2，得到转轴的距离越远，所需摩擦力越大，物块越容易脱离圆盘，C正确；根据向心力公式fmr，得物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，所需摩擦力越大，越容易脱离圆盘，D正确7如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是() A老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用B老鹰受重力和空气对它的作用力C老鹰受重力和向心力的作用D老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用【答案】B【解析】老鹰在空中做圆周运动，受重力和空气对它的作用力的作用，两个力的合力充当它做圆周运动的向心力向心力是根
6、据力的作用效果命名的，不是物体实际受到的力，在分析物体的受力时，不能将其作为物体受到的力故B正确8如图所示，在光滑杆上穿着两个小球，质量分别为m1、m2，且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()A11B1C21D12【答案】D【解析】设两球受细线的拉力分别为F1、F2，则对质量为m1的小球，有F1m1r1，对质量为m2的小球，有F2m2r2.因为F1F2，12，解得12.9如图所示，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
7、渐增大，求：(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】(1) (2)mg【解析】(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零且转速达到最大，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.B组能力提升10一根轻绳(忽略绳子的粗细)一端连接一小球，另一端固定于木棒的底部O点，且木棒竖直固定于光滑水平桌面上，如图所示拉直轻绳使其水平，给小球一垂直轻绳的沿水平方向的初速度下列说法正确的是()A小球的线速度变大B小球的角速度大小不变C若绳子断裂，则小
8、球背离O点沿速度方向做直线运动D绳长变为原来的一半时，绳子对小球的拉力将变为原来的4倍【答案】C【解析】由于向心力不做功，小球运动过程中绳变短，但小球的线速度大小不变，由vR知角速度变大，A、B错误；绳子断裂，小球在水平方向不受外力的作用，小球背离O点沿速度方向做匀速直线运动，C正确；绳子的长度减半时，线速度大小不变，则由F可知，绳子的拉力变为原来的2倍，D错误11飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外，还受到重力和机翼的升力，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋时机翼向内侧倾斜(如图所示)，以保证重力和机翼升力的合力提供向心力设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时
9、机翼与水平面成角，飞行周期为T.下列说法正确的是()A若飞行速率v不变，增大，则半径R增大B若飞行速率v不变，增大，则周期T增大C若不变，飞行速率v增大，则半径R增大D若飞行速率v增大，增大，则周期T一定不变【答案】C【解析】如图分析受力，向心力Fmgtan m，可知若飞行速率v不变，增大，则半径R减小，由v可知周期T减小，故A、B错误；由mgtan 可知，若不变，飞行速率v增大，则半径R增大，故C正确；由mgtan m可知，若飞行速率v增大，增大，则半径R的变化情况不能确定，由mgtan mR2可知，周期T的变化情况不能确定，故D错误12(多选)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒
10、固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则()AA球的角速度必小于B球的角速度BA球的线速度必小于B球的线速度CA球的运动周期必大于B球的运动周期DA球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力【答案】AC【解析】两个小球均受到重力mg和筒壁对它的弹力FN的作用，其合力必定在水平面内时刻指向圆心由图可知，筒壁对球的弹力FN，向心力Fmgcot ，其中为圆锥顶角的一半对于A、B两球因质量相等，角也相等，所以A、B两小球受到筒壁的弹力大小相等，A、B两小球对筒壁的压力大小相等，D错误；由牛顿第二定律知，mgcot m2rm.所以小球的线速度v，角速度，
11、周期T2.由此可见，小球A的线速度必定大于小球B的线速度，B错误；小球A的角速度必小于小球B的角速度，小球A的周期必大于小球B的周期，A、C正确13如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径R0.5 m，离水平地面的高度H0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s0.4 m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数.【答案】(1)1 m/s(2)0.2【解析】(1)物块做平抛运动，在竖直方向上，有Hgt2，在水平方向上，有sv0t
12、.联立，解得v0s.代入数据，得 v01 m/s.(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有fmm，fmNmg ，联立，解得.代入数据，得0.2.14如图所示，已知绳长L20 cm，水平杆长L0.1 m，小球质量m0.3 kg，整个装置可绕竖直轴转动(g取10 m/s2)求：(1)要使绳子与竖直方向成45角，该装置必须以多大的角速度转动？(2)此时绳子的张力为多大？【答案】(1)6.4 rad/s(2)4.24 N【解析】小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力小球受力如图所示则在竖直方向上，Fcos mg，在水平方向上，Fsin mr2，rLLsin .联立以上三式，得.将数值代入，可解得6.4 rad/s，F4.24 N.
