2024-2025學(xué)年高中物理第四章勻速圓周運(yùn)動(dòng)第2節(jié)向心力與向心加速度課時(shí)訓(xùn)練魯科版必修2

PAGEPAGE1第2節(jié)向心力與向心加速度【學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1.關(guān)于向心加速度,以下說(shuō)法正確的是()A.它描述了角速度變更的快慢B.它描述了線(xiàn)速度大小變更的快慢C.它描述了線(xiàn)速度方向變更的快慢D.公式a=只適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)2.關(guān)于向心力的說(shuō)法中，正確的是()A.物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)向心力B.向心力只變更做圓周運(yùn)動(dòng)物體的線(xiàn)速度的方向，不變更線(xiàn)速度的大小C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力肯定等于其所受的合外力D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力是不變的3.一質(zhì)量為m的小物塊,由碗邊滑向碗底,該碗的內(nèi)表面是半徑為R的圓弧且粗糙程度不同,由于摩擦力的作用,物塊的運(yùn)動(dòng)速率恰好保持不變,則()A.物塊的加速度為零B.物塊所受合力為零C.物塊所受合力大小肯定,方向變更D.物塊所受合力大小、方向均肯定4.（2010·哈爾濱高一檢測(cè)）如圖4-2-5所示，天車(chē)下吊著兩個(gè)質(zhì)量都是m的工件A和B，系A(chǔ)的吊繩較短，系B的吊繩較長(zhǎng)，若天車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)到某處突然停止，則該時(shí)刻兩吊繩所受拉力FA、FB及兩工件的加速度aA與aB的大小關(guān)系是（）A.FA>FBB.aA<aBC.FA=FB=mgD.aA>aB5.在電視上有一個(gè)“勇往直前”的節(jié)目,參與者要連續(xù)勝利過(guò)幾道障礙，先到達(dá)終點(diǎn)者獲勝，其中有一種旋轉(zhuǎn)障礙，要求參與者站在旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)上，把球投入箱子里，假設(shè)參與者與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6,圓盤(pán)以0.3r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則參與者站在離圓盤(pán)的圓心多遠(yuǎn)的地方才能隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2,π2=10)【素能綜合檢測(cè)】一、選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分.每小題至少一個(gè)選項(xiàng)正確)1.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是()A.有肯定的初速度,且受到一個(gè)始終與初速度垂直的恒力作用B.有肯定的初速度,且受到一個(gè)大小不變,方向變更的力的作用C.有肯定的初速度,且受到一個(gè)方向始終指向圓心的力的作用D.有肯定的初速度,且受到一個(gè)大小不變,方向始終和速度垂直的合力作用2.細(xì)繩一端系一物體,使物體繞另一端在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.線(xiàn)速度肯定時(shí),線(xiàn)長(zhǎng)簡(jiǎn)單斷B.向心加速度肯定時(shí),線(xiàn)短簡(jiǎn)單斷C.角速度肯定時(shí),線(xiàn)短簡(jiǎn)單斷D.周期肯定時(shí),線(xiàn)長(zhǎng)簡(jiǎn)單斷3.兩個(gè)質(zhì)量相同的小球,在同一水平面內(nèi)做線(xiàn)速度相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖1所示,其中A的半徑比B大,則下列說(shuō)法正確的是()A.A的向心力比B的大B.B的向心力比A的大C.A的角速度大D.B的角速度大4.如圖2所示,在水平轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上,兩個(gè)完全一樣的木塊A、B一起隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的角速度為ω,已知A、B兩點(diǎn)到圓盤(pán)中心O的距離為rA和rB,則兩木塊的向心力之比為()5.如圖3所示,為A、B兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度隨半徑變更的圖象,其中A為雙曲線(xiàn)的一個(gè)分支,由圖可知()A.A物體運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小不變B.A物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變C.B物體運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變D.B物體運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小不變二、非選擇題(本題共3小題，共30分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要說(shuō)明單位)6.（9分）如圖4所示，兩根長(zhǎng)度相同的輕繩，連接著相同的兩個(gè)小球，讓它們?cè)诠饣乃矫鎯?nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中O為圓心，兩段細(xì)繩在同始終線(xiàn)上，此時(shí)，兩段繩子受到的拉力之比為多少？7.（思維拓展題）(10分)半徑為R的半球形碗內(nèi),有一個(gè)具有肯定質(zhì)量的物體A.如圖5所示,A與碗壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)碗繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體A剛好能緊貼在碗口隨碗一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng).求碗的轉(zhuǎn)速.［探究·創(chuàng)新］8.(11分)在探究向心力與質(zhì)量、轉(zhuǎn)速和半徑的關(guān)系的試驗(yàn)中，得到如下數(shù)據(jù).試依據(jù)表中數(shù)據(jù)分析說(shuō)明向心力的大小與哪些因素有關(guān).

度參考答案【學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1.【解析】選C.由于向心加速度只變更速度的方向,不變更速度的大小,所以向心加速度是描述線(xiàn)速度方向變更快慢的物理量,選項(xiàng)C正確;公式a=不僅適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng),也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤.2.【解析】選B、C.物體因受指向圓心的力作用才做圓周運(yùn)動(dòng)，而不是因做圓周運(yùn)動(dòng)，才產(chǎn)生向心力，A錯(cuò).向心力因與線(xiàn)速度方向垂直，故它只變更線(xiàn)速度方向不變更線(xiàn)速度的大小，B對(duì).做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力指向圓心即為向心力，C對(duì).做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體向心力的大小不變，方向時(shí)刻變更，即為變力，D錯(cuò)，選B、C.3.【解析】選C.由題意可知,物塊沿碗內(nèi)表面(半徑為R的圓弧)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知,物塊所受合力及加速度均不為零,合外力即向心力,大小不變,方向時(shí)刻變更,始終指向圓心,所以C正確.A、B、D錯(cuò)誤.4.5.【解析】設(shè)參與者到圓心的最大距離為r時(shí),恰好隨圓盤(pán)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí),向心力恰好等于最大靜摩擦力.即μmg=mrω2ω=2πn代入數(shù)據(jù)解得：r=1.67m因此,參與者站在離圓心1.67m以?xún)?nèi)才能隨圓盤(pán)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng).答案：距圓心1.67m以?xún)?nèi)【素能綜合檢測(cè)】一、選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分.每小題至少一個(gè)選項(xiàng)正確)1.【解析】選D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,必需受到一個(gè)大小不變,方向時(shí)刻指向圓心的向心力的作用,且其向心力等于合外力,故只有D正確.2.3.4.【解析】選A.木塊A、B在繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,是木塊與圓盤(pán)間的靜摩擦力供應(yīng)了向心力,因兩木塊旋轉(zhuǎn)的角速度ω等大,質(zhì)量一樣,由向心力公式F=mrω2得FA=mrAω2①FB=mrBω2②由①②兩式得FA∶FB=rA∶rB,故應(yīng)選A.5.二、非選擇題(本題共3小題，共30分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要說(shuō)明單位)6.7.【解析】物體A隨碗一起轉(zhuǎn)動(dòng)而不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),故物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度就等于碗轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω,物體A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力方向指向球心O,故此向心力不是由重力而是由碗壁對(duì)物體的彈力F供應(yīng)的,此時(shí)物體所受的摩擦力與重力平衡.水平方向:物體A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力F=mRω2=4mRπ2n2豎直方向:摩擦力與重