第2节　向心力 课时作业.docVIP

[A级——合格考达标练]

1．如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变，则()

A．木块下滑的过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力4个力作用

B．因为速率不变，所以木块加速度为零

C．木块下滑的过程中所受的合力越来越大

D．木块下滑过程中加速度大小不变，方向时刻指向球心

解析：选D.木块下滑的过程中受重力、弹力、摩擦力3个力作用，3个力的合力提供向心力，故A错．木块下滑时速率不变，速度方向发生变化，木块做变速运动，所以木块加速度不为零，故B错．木块下滑时做匀速圆周运动，所受的合力大小不变，故C错．木块下滑时做匀速圆周运动，加速度大小不变，方向时刻指向球心，故D对．

2．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(P未画出)，关于小孩的受力，以下说法正确的是()

A．小孩在P点不动，因此不受摩擦力的作用

B．小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力提供向心力

C．小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对她的摩擦力提供向心力

D．若使圆盘以较小的转速转动，则小孩在P点受到的摩擦力不变

解析：选C.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，它们不能提供向心力，因此小孩会受到静摩擦力的作用，且提供向心力，A、B错误，C正确；由于小孩随圆盘转动的半径不变，当圆盘角速度变小，由F＝mω2r可知，所需向心力变小，在P点受到的静摩擦力变化，D错误．

3．如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L＝0.8m的细绳悬于v＝4m/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，此时两悬线的拉力之比FB∶FA为(g取10m/s2)()

A．1∶1 B．1∶2

C．1∶3 D．1∶4

解析：选C.FB＝mg，FA＝mg＋meq\f(v2,L)＝3mg，所以FB∶FA＝1∶3.

4．如图所示，一圆筒绕中心轴OO′以角速度ω匀速转动，小物块紧贴在竖直圆筒的内壁上，相对于圆筒静止．下列说法错误的是()

A．小物块所需向心力是由筒壁的支持力提供的

B．小物块所需向心力是由重力、筒壁的支持力与摩擦力共同提供的

C．当圆筒转动的角速度变小时，筒壁对物块的摩擦力不变

D．当圆筒转动的角速度变大时，筒壁对物块的摩擦力不变

解析：选C.小物块受到重力、筒壁的支持力与静摩擦力三个力的作用而在水平面内做匀速圆周运动，故向心力就是合力，B正确；因物块所需向心力沿水平方向，而重力与摩擦力沿竖直方向，水平方向上只有筒壁的支持力，而摩擦力与重力相平衡，故也可认为向心力是由支持力提供的，A正确；当转速增大时，物块所需向心力变大，物块与筒壁间的压力增大、最大静摩擦力增大，但物块所受摩擦力仍与重力平衡而不变，D正确；而当转速减小时，压力减小、最大静摩擦力减小，若最大静摩擦力小于重力时，物块将沿筒壁下滑，摩擦力可能变小，C错误．

5．质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，如图所示，则杆的上端受到球对其作用力的大小为()

A．mω2R B．meq\r(g2－ω4R2)

C．meq\r(g2＋ω4R2) D．不能确定

解析：选C.对小球进行受力分析，小球受两个力：一个是重力mg，另一个是杆对小球的作用力F，两个力的合力充当向心力．由平行四边形定则可得：F＝meq\r(g2＋ω4R2)，再根据牛顿第三定律，可知杆受到球对其作用力的大小为F＝meq\r(g2＋ω4R2)，故C正确．

6．如图所示，这是用来研究向心力与转动物体的半径、质量以及角速度之间关系的向心力演示器．

(1)这个实验所用的主要研究方法是________．

A．控制变量法 B．等效代替法

C．理想实验法 D．假设法

(2)图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等，由此可推测出是在研究向心力的大小F与________的关系．

A．质量m B．角速度ω

C．半径r

解析：(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法，A正确；

(2)图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系，B正确．

答案：(1)A(2)B

[B级——等级考增分练]

7．如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则()

A．物块A不受摩擦力作用

B．物块B受5个力作用

C．当转速增大时，A所受摩擦力增大，B所受摩擦力减小

D．A对B的摩擦力