6.2 向心力（分层作业）高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第二册）（解析版）.docx

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第2节向心力

对向心力的特点

1．关于向心力说法中正确的是（）

A．物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力

B．向心力改变速度的大小

C．向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力

D．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的

【答案】D

【详解】ACD．物体做匀速圆周运动时，所受的合力指向圆心，把这个合力称之为向心力，它不是一种新力，它是根据力的效果命名的，AC错误，D正确；

B，由于向心力的方向与物体速度方向垂直，因此向心力不改变速度大小，只改变速度的方向，B错误。

故选D。

2．关于物体做匀速圆周运动所需的向心力，下列说法中正确的是（）

A．向心力是一种性质力

B．向心力只能改变线速度的大小

C．向心力与速度方向不一定始终垂直

D．向心力只能改变线速度的方向

【答案】D

【详解】向心力是一种效果力，向心力始终与线速度方向垂直，所以向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小。故选D。

向心力的大小及计算

3．如图所示，在光滑的水平面上有质量相同的球A和球B，球A、B之间以及球B与固定点O之间分别用两段轻绳相连并以相同的角速度绕着O点做匀速圆周运动，如果OB=2AB，则绳OB与绳BA的张力之比为（）

A．2:1 B．2:3 C．5:3 D．5:2

【答案】C

【详解】设AB段长为r，分别对球A、球B受力分析，如图所示

对球B，有对球A，有由牛顿第三定律知联立解得，则故选C。

4．2023年10月张家界市第七届运动会上，两同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为10m，两同学和秋千踏板的总质量为100kg，绳的质量可忽略不计，两同学可视为质点，当两同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s，则此时每根绳子平均承受的拉力为（）

A．500N B．610N C．820N D．1000N

【答案】C

【详解】以同学和秋千整体作为研究对象，整体受到竖直向下的重力以及竖直向上的绳子的拉力，令每根绳子的拉力为T，绳长为l，根据牛顿第二定律有解得故选C。

探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

5．小明用如图甲所示向心力演示器探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系。某次实验中他将两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带连接左右塔轮如图乙所示。匀速转动手柄时，左边标尺与右边标尺露出的格子数之比为（）

A． B． C． D．

【答案】D

【详解】将两个质量相等的钢球放在A、C位置，可知质量和转动半径相同，因两个塔轮的半径之比为1:3，塔轮边缘的线速度相等，根据v=ωr可知，两塔轮的角速度之比为3:1，根据可知向心力之比为9:1，即左边标尺与右边标尺露出的格子数之比为9:1。

故选D。

6．用如图所示的向心力演示器可以探究向心力与物体质量、角速度以及半径的关系。实验时，匀速转动手柄使变速塔轮、长槽、短槽和槽内的小球随之匀速转动，使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露出的标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。下列说法正确的是（????）

??

A．将传动皮带套在两塔轮的不同轮盘上，可以改变两个槽内的小球做圆周运动的半径

B．探究向心力和质量的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处

C．探究向心力和角速度的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处

D．探究向心力和半径的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板B和挡板C处

【答案】C

【详解】A．将传动皮带套在两塔轮的不同轮盘上，由于皮带边缘的线速度大小相等，由可知，根据皮带所套塔轮的半径可改变两个槽内的小球做圆周运动的角速度，A错误；

B．探究向心力和质量的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不相同的小球分别放在挡板A和挡板C处，B错误；

C．探究向心力和角速度的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处，C正确；

D．探究向心力和半径的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，D错误。故选C。

7．如图所示，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，物体相对桶壁静止。则（）

A．物体所受向心力是桶壁的支持力提供的

B．物体所受向心力是重力提供的

C．物体所受向心力是滑动摩擦力提供的

D．物体所受向心力是静摩擦力提供的

【答案】