1、第五章曲线运动课前预习作业课堂检测作业课时6向心力课后巩固作业基础训练课前预习作业一、选择题1物体做匀速圆周运动时，以下说法中正确的是()A必须受到恒力的作用B物体所受合力必须等于零C物体所受合力大小可能变化D物体所受合力大小不变，方向不断改变D解析：物体做匀速圆周运动所受合外力全部用来提供向心力，向心力始终沿半径指向圆心，大小不变，方向时刻变化故 A、B、C项错误，D 项正确2向心力大小可能与物体的质量、圆周运动的半径、线速度、角速度有关，如图所示，用向心力演示器探究小球受到的向心力大小与角速度的关系时，下列做法可行的是()A在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验B在小球运动半径
2、相等的情况下，用质量相同的钢球做实验C在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验D在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验B解析：在探究向心力与角速度大小之间的关系时，需保证两小球的质量相等，半径相等，故 B 正确3下列关于向心力的说法中正确的是()A物体受到向心力的作用才可能做圆周运动B向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出C向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力D向心力既改变物体运动的方向，又改变物体运动的快慢 C解析：向心力是一种效果力，实际上是由某种或某几种性质力提供，受力分析时不分析向
3、心力，A、B 错，C 对向心力只改变物体线速度的方向，不改变线速度的大小，D 错4(多选)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向心力不改变圆周运动中物体速度的大小C做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的BC 解析：当物体所受的外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时，物体就将做圆周运动，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，当合外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5(多选)如图所
4、示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为 G 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为 30，重力加速度为 g，估算该女运动员()A受到的拉力为 3G B受到的拉力为 2GC向心加速度为 3gD向心加速度为 2gBC解析：设女运动员受到的拉力大小为 F，分析女运动员受力情况可知，Fsin30G，Fcos30ma 向，可得：F2G，a 向 3g，故 B、C正确6(多选)用细绳拴着小球做圆锥摆运动，如图所示，下列说法正确的是()A小球受到重力、绳子的拉力和向心力的作用B小球做圆周运动的向心力是重力和绳子的拉力的合力C向心力的大
5、小可以表示为 Fnmr2，也可以表示为 Fnmgtan D以上说法都正确BC解析：小球受两个力的作用：重力和绳子的拉力，两个力的合力提供向心力，因此有 Fnmgtan mr2.所以正确答案为 B、C.二、非选择题7如图所示，质量为 1 kg 的小球用细绳悬挂于 O 点，将小球拉离竖直位置释放后，到达最低点时的速度为 2 m/s，已知球心到悬点的距离为 1 m，重力加速度 g10 m/s2，求小球在最低点时对绳的拉力的大小答案：14 N解析：小球在最低点时做圆周运动的向心力由重力 mg 和绳的拉力T 提供(如图所示)，即 Tmgmv2r所以 Tmgmv2r(1101221)N14 N小球对绳的拉
6、力与绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力，所以小球在最低点时对绳的拉力大小为 14 N.8质量相等的小球 A、B 分别固定在轻杆的中点及端点，当杆在光滑的水平面上绕 O 点匀速转动时，如图所示，求杆的 OA 段及 AB 段对球的拉力之比答案：32解析：注意 A、B 所受到的向心力是由杆的合力提供的，球所受的重力和水平面的支持力在竖直面内，且是一对平衡力，不能提供向心力球所受到的向心力由杆的 OA 段和 AB 段的拉力提供隔离 A、B 受力分析，如图所示由于 A、B 放在水平面上，故 GFN，又有 A、B 固定在同一根轻杆上，所以 A、B 的角速度相同，设角速度为，则由向心力公式可得：对 A：F
7、OAFABmr2，对 B：FAB2mr2.联立两式，解得 FOAFAB32.基础训练课堂检测作业一、单项选择题1.如图所示，在水平转动的圆盘上，两个完全一样的木块 A、B 一起随圆盘做匀速圆周运动，转动的角速度为，已知木块 A、B 到圆盘中心 O 的距离为 rA和 rB，则两木块的向心力之比为()ArArB BrBrAC.1rA 1rBD.1r2A 1r2BA解析：木块 A、B 在绕 O 点转动的过程中，是木块与圆盘间的静摩擦力提供了向心力，因两木块旋转的角速度 等大，质量一样，由向心力公式 Fmr2 得 FAmrA2，FBmrB2，解得 FAFBrArB.2一辆开往雅安地震灾区满载新鲜水果的
8、货车以恒定速率通过水平面内的某转盘，角速度为，其中一个处于中间位置的水果质量为 m，它到转盘中心的距离为 R，则其他水果对该水果的作用力为()AmgB.m2RC.m2g2m24R2D.m2gm24R2C 解析：处于中间位置的水果在水平面内随车转弯，做水平面内的匀速圆周运动，合外力提供水平方向的向心力，则 F 向m2R，根据平衡条件及平行四边形定则可知，其他水果对该水果的作用力大小为F mg2m2R2，选项 C 正确，其他选项均错误3如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个小孩坐在距圆心为 r 处的 P 点不动，关于小孩的受力，以下说法正确的是()CA小孩在 P 点不动，因此不受摩
9、擦力的作用B小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力C小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力D若使圆盘以较小的转速转动，小孩在 P 点受到的摩擦力不变解析：由于小孩随圆盘做匀速圆周运动，一定需要向心力，该力一定指向圆心，而重力和支持力在竖直方向上，它们不能充当向心力，因此小孩会受到静摩擦力的作用，且充当向心力，选项 A、B 错误，C 正确；由于小孩随圆盘转动半径不变，当圆盘角速度变小，由 Fm2r 可知，所需向心力变小，选项 D 错误4如图甲所示，一根细线上端固定在 S 点，下端连一小铁球 A，让小铁球在水平面内做匀速圆周运动，此装置构成一圆锥摆(不计空气阻力)下
10、列说法中正确的是()BA小球做匀速圆周运动时，受到重力、绳子的拉力和向心力作用B小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于gl(l 为摆长)C另有一个圆锥摆，摆长更大一点，两者悬点相同，如图乙所示，如果改变两小球的角速度，使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则 B 球的角速度大于 A 球的角速度D如果两个小球的质量相等，则在图乙中两条细线受到的拉力相等解析：如图所示，小铁球做匀速圆周运动时，只受到重力和绳子的拉力，而向心力是由重力和拉力的合力提供的，故 A 项错误根据牛顿第二定律和向心力公式可得：mgtanml2sin，即 g/lcos.当小铁球做匀速圆周运动时，一定大于零，即 cos 一定小于
11、 1，因此，当小铁球做匀速圆周运动时角速度一定大于 g/l，故 B 项正确设点 S 到点 O的距离为 h，则 mgtanmh2tan，即 g/h，若两圆锥摆的悬点相同，且两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动时，它们的角速度大小一定相等，即 C 项错误如图所示，细线受到的拉力大小为 FTmgcos，当两个小球的质量相等时，由于 AcosB，所以 A球受到的拉力小于 B 球受到的拉力，进而可以判断两条细线受到的拉力大小不相等，故 D 项错误二、多项选择题5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，当圆筒转动角速度增大以后，下列说法正确的是()A物体所受圆筒的弹力增大了B物体
12、所受摩擦力增大了C物体所受圆筒的弹力不变D物体所受摩擦力不变AD解析：物体转动的向心力由弹力来提供，当转动角速度增大时，向心力变大，故弹力增大，即 A 对，C 错；在竖直方向上，摩擦力等于重力，恒定不变，故 B 错，D 对6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 受摩擦力方向可能为 a 方向B当转盘加速转动时，P 受摩擦力方向可能为 b 方向C当转盘加速转动时，P 受摩擦力方向可能为 c 方向D当转盘减速转动时，P 受摩擦力方向可能为 d 方向BD解析：物块转动时，其向心力由静摩擦力提供，当它匀速转
13、动时其方向指向圆心，当它加速转动时其方向斜向前方，当它减速转动时，其方向斜向后方，所以 B、D 选项正确三、非选择题7如图所示，有一质量为 m 的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动，轨道平面在水平面内已知小球与半球形碗的球心 O 的连线跟竖直方向的夹角为，半球形碗的半径为 R，求小球做圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力的大小答案：gRcossin mgcos解析：小球受力如图所示，mgtanmv2r，rRsin，FNcosmg，解以上三式得 vgRcossinFN mgcos.8长为 L 的细线，拴一质量为 m 的小球，一端固定于 O 点让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动
14、)，如图所示当摆线 L 与竖直方向的夹角为 时，求：(1)线的拉力 F；(2)小球运动的线速度的大小；(3)小球运动的角速度及周期答案：(1)F mgcos (2)v gLtan sin(3)gLcos T2Lcos g解析：(1)如图，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力指向圆心 O，且是水平方向由平行四边形定则得小球受到的合力大小为 mgtan，线对小球的拉力大小为：F mgcos.(2)由牛顿第二定律得：mgtan mv2r由几何关系得 rLsin 所以，小球做匀速圆周运动线速度的大小为v gLtan sin(3)小球运动的角速度vr gLtan sin Lsin gLcos 小球运动的周期T2 2Lcos g.谢谢观赏！Thanks!
