1、6向心力知识点一向心力的理解1(多选)下列关于向心力的叙述中正确的是()A做匀速圆周运动的物体所受的向心力大小不变,是一个恒力B做匀速圆周运动的物体除了受到别的物体对它的作用外,还一定受到一个向心力的作用C向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力D向心力只改变物体速度的方向,不改变物体速度的大小2关于向心力,下列说法中正确的是()A物体由于做圆周运动而产生一个向心力B向心力不改变物体做匀速圆周运动的速度大小C做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力D做一般曲线运动的物体的合力即为向心力知识点二向心力的分析和计算3如图L561所示,小物体A与圆盘
2、保持相对静止随圆盘一起做匀速圆周运动,则A的受力情况为()图L561A重力、支持力、摩擦力 B重力、支持力、向心力C重力、支持力 D重力、支持力、向心力、摩擦力4(多选)如图L562所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对筒壁静止,则()图L562A物体受到3个力的作用B物体的向心力是由物体所受的重力提供的C物体的向心力是由物体所受的弹力提供的D物体的向心力是由物体所受的静摩擦力提供的5如图L563所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使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()图L563A重力B. 支持力C重力和支持力的合
3、力D重力、支持力和摩擦力的合力6A、B两物体做匀速圆周运动,A的质量是B的二倍,A的轨道半径是B的一半,在A转过45角的时间内,B转过了60角,则A的向心力与B的向心力之比为()A14 B23C49 D9167有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动图L564中的圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h.下列说法中正确的是()图L564Ah越高,摩托车对侧壁的压力将越大Bh越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大Ch越高,摩托车做圆周运动的周期将越小Dh越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大8如图L565所示,将完全相同的两小球A、B均用长为L0.8
4、m的细绳悬于以速度v4 m/s向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触由于某种原因,小车突然停止,此时细绳中张力之比TBTA为(g取10 m/s2)()图L565A11 B12C13 D149(多选)我们经常在电视中看到男、女花样滑冰运动员手拉手在冰面上旋转并表演各种优美的动作现有甲、乙两名花样滑冰运动员,质量分别为M甲80 kg、M乙40 kg,他们面对面拉着弹簧测力计以他们连线上某一点为圆心各自做匀速圆周运动,若两人相距0.9 m,弹簧测力计的示数为600 N,则()A两人的线速度相同,都是0.4 m/sB两人的角速度相同,都是5 rad/sC两人的运动半径相同,都是0.45 mD两人
5、的运动半径不同,甲的半径是0.3 m,乙的半径是0.6 m10如图L566所示,质量为2.0103 kg的汽车在水平公路上行驶,当汽车经过半径为60 m的弯路时,车速为20 m/s.此时汽车转弯所需要的向心力大小为_N若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4104 N,则这辆车在这个弯道处_发生侧滑(选填“会”或“不会”)图L56611如图L567所示,质量分别为m150 g和m2100 g的两个光滑小球套在水平光滑杆上,两球相距21 cm,并用细线连接,欲使两球绕轴以600 r/min的转速在水平面内转动而无滑动,两球离转动中心各为多少厘米?绳上张力是多少?图L56712如图L568所示,一个人
6、用一根长1 m、只能承受74 N拉力的绳子,拴着一个质量为1 kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面的高度为h6 m转动中小球在最低点时绳子恰好断了(g取10 m/s2)(1)绳子断时小球运动的角速度为多大?(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?图L56813如图L569所示,细绳的一端系着质量为M0.6 kg的物体A静止在水平转台上,另一端通过轻质小滑轮O吊着质量为m0.3 kg的物体B,A与滑轮O的距离为0.2 m,且与水平转台间的最大静摩擦力为2 N为使B保持静止,水平转台做圆周运动的角速度应在什么范围内?(g取10 m/s2)图L5696向心力1CD解析 向
7、心力的方向时刻沿半径指向圆心,因此向心力是个变力,故选项A错误;向心力是按力的作用效果来命名的,它可以是物体受到的合力,也可以是某一个力的分力,因此,在进行受力分析时,不能再多出一个向心力,故选项B错误,C正确;向心力时刻指向圆心,与速度方向垂直,所以向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,选项D正确2B解析 与速度方向垂直的力使物体的运动方向发生改变,此力指向圆心,命名为向心力,所以向心力不是物体由于做圆周运动而产生的,选项A错误;向心力与速度方向垂直,不改变速度的大小,只改变速度的方向,选项B正确;做匀速圆周运动的物体的向心力始终指向圆心,方向在不断变化,是个变力,选项C错误;做一般曲线
8、运动的物体的合力通常可分解为切向分力和法向分力,选项D错误3A解析 因为小物体A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则在竖直方向,A受到重力和圆盘的支持力;水平方向受静摩擦力作用,用来提供做圆周运动的向心力,选项A正确4AC解析 物体在水平面内做匀速圆周运动,水平方向的合力为其做圆周运动的向心力,而竖直方向上的合力为0.物体受到了重力、筒壁对它的弹力以及筒壁对它的摩擦力3个力的作用,向心力来自于筒壁对它的弹力5C解析 小球受到竖直向下的重力作用和垂直于漏斗壁向上的支持力作用,两者的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力,选项C正确6D解析 根据可得,又,2,根据Fm2r,可得,选项D正确
9、7D解析 摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动时的向心力由摩托车的重力和侧壁的支持力的合力提供,支持力FN,向心力Fnmgtan ,可见,FN和Fn只与侧壁的倾角有关,而与高度h无关,即h变化时,FN和Fn不变,所以选项A、B错误;根据Fnm,可得v2grtan ,当h越高时,轨道半径r越大,所以线速度v越大,选项D正确;根据T,v2grtan ,可得T,当h越高时,轨道半径r越大,周期T越大,选项C错误8C解析 小车突然停止,B球也随之停止运动,故TBmg;A球开始从最低点向右摆动,由牛顿第二定律得TAmg,则TAm3mg;所以TBTA13.选项C正确9BD解析 甲、乙两人绕共同的圆心做
10、匀速圆周运动,角速度相同,半径之和为两人间的距离,向心力为彼此间的拉力,故有FnM甲2r甲M乙2r乙600 N,r甲r乙0.9 m,联立解得r甲0.3 m,r乙0.6 m,5 rad/s,选项B、D正确101.3104不会 解析 根据Fnm 2103 N1.3104 Nfm1.4104 N,所以这辆车在这个弯道处不会发生侧滑1114 cm7 cm27.6 N解析 设两球离转动中心的距离分别为R1和R2,绳上的张力为F.由于两球做圆周运动的向心力均由绳子张力提供,即FFnm12R1m22R2,得m1R1m2R2所以2因为R1R221 cm所以R114 cm,R27 cm绳上的张力Fm12R1m142n2R127.6 N.12(1)8 rad/s(2)8 m解析 (1)设绳断时小球的角速度为,由向心力公式得Fmgm2L代入数据得8 rad/s.(2)绳断后,小球做平抛运动,其初速度v0L8 m/s由平抛运动规律有hLgt2得t1 s水平距离xv0t8 m.132.89 rad/s6.45 rad/s解析 当最小时,A受的最大静摩擦力f的方向与细绳的拉力F方向相反,则有FfMr其中Fmg解得12.89 rad/s当最大时,A受的最大静摩擦力f的方向与细绳的拉力F方向相同,则有FfMr其中Fmg解得26.45 rad/s故的取值范围为2.89 rad/s6.45 rad/s.