《《向心力》同步練習(xí)1-1-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《向心力》同步練習(xí)1-1-2(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的勻速圓周運(yùn)動,下列說法正確的是 ( )
A ,由a = v-可知,a與r成反比 r
B.由a=co2r可知,a與r成正比
C.由v= si可知,④與r成反比
D.由3= 2 m可知,④與n成正比
【解析】 物體做勻速圓周運(yùn)動的向 心加速度與物體的線速度、 角速度、半徑有關(guān).但
向心加速度與半徑的關(guān)系要在一定前提條件下才能確定. 當(dāng)線速度一定時(shí),向心加速度與半
徑成反比;當(dāng)角速度一定時(shí),向心加速度與半徑成正比.對線速度和角速度與半徑的關(guān)系也 可以同樣進(jìn)行討論,正確答案為 D.
【答案】 D
2.如圖2 —2—19所示,一只老鷹在 水平面內(nèi)盤旋做勻速圓周運(yùn)動,則關(guān)于
2、老鷹受力 的說法正確的是( )
圖 2—2—19
A.老鷹受重力、空氣對它的作用力和向心力的作用
B.老鷹受重力和空氣對它的作用力
C.老鷹受重力和向心力的作用
D.老鷹受空氣對它的作用力和向心力的作用
【解析】 老鷹在空中做圓周運(yùn)動,受重力和空氣對它的作用力兩個力的作用, 兩個力
的合力充當(dāng)它做圓周運(yùn)動的向心力. 但不能說老鷹受重力、 空氣對它的作用力和向心力三個
力的作用.選項(xiàng) B正確.
【答案】 B
3.如圖2 —2—20所示,小物體A與圓盤保持相對靜止, 跟著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動, 下列關(guān)于A的受力情況說法正確的是 ( )
圖 2—2 — 20
A
3、.受重力、支持力
B.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力
C.受重力、支持力、摩擦力和向心力
D.受重力、支持力和與運(yùn)動方向相同的摩擦力
【解析】 物體A在水平圓盤上,受重力豎直向下,支持力豎直向上,且兩力是一對
平衡力.A是否受摩擦力,可通過對 A的運(yùn)動狀態(tài)分析得出:由于 A隨圓盤一起做勻速圓 周運(yùn)動,必須有向心力作用,重力與支持力的合力不能提供向心力,只有 A受到靜摩擦力
作用,且此靜摩擦力方向指向圓心,大小就等于 A的向心力,故B正確.
【答案】 B
4 .如圖2 — 2 — 21所示,在勻速轉(zhuǎn)動的洗衣機(jī)圓桶內(nèi)壁上有一衣物一起隨桶轉(zhuǎn)動且與桶 壁保持相對靜止.則衣物所受的向
4、心力是由下列哪個力提供 ( )
圖 2—2 — 21
A.重力 B.靜摩擦力
C.桶壁的支持力 D.滑動摩擦力
【解析】 衣物做勻速圓周運(yùn)動的圓面在過衣物所在位置的垂直于軸的平面內(nèi), 圓心為
與軸的交點(diǎn).衣物受到重力、支持力和靜摩擦力,重力和靜摩擦力在豎直方向上滿足平衡,
而支持力指向圓心,故支持力充當(dāng)向心力, C正確.
【答案】 C
圖 2—2 — 22
5 .如圖2—2—22為質(zhì)點(diǎn)P、Q做勻速圓周 運(yùn)動時(shí)向心加速度隨半徑變化的圖線, 表示
質(zhì)點(diǎn)P的圖線是雙曲線,表示質(zhì)點(diǎn) Q的圖線是過原點(diǎn)的一條直線.由圖線可知 ( )
A.質(zhì)點(diǎn)P的線速度大小不變
5、
8 .質(zhì)點(diǎn)P的角速度大小不變
C.質(zhì)點(diǎn)Q的角速度隨半徑變化
D.質(zhì)點(diǎn)Q的線速度大小不變
【解析】 根據(jù)圖象提供的曲線的性質(zhì)建立起質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度 a隨半
徑r變化的函數(shù)關(guān)系,再根據(jù)這個函數(shù)關(guān)系,結(jié)合向心加速度的計(jì)算公式作出判斷.
【答案】 A
2—2 — 23所示,由于輪胎
6. 一輛卡車 在丘陵地區(qū)以大小不變的速度行駛,地形如圖
)
太舊,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段應(yīng)是 (
圖 2—2 — 23
A. a處 B. b處
C. c處 D. d處
【解析】 將卡車運(yùn)動看成是分段的部分圓周運(yùn) 動,根據(jù)牛頓第二定律可知,車胎在
凹部受到的支持力 F
6、n = mg+mv;大于在凸部受到的支持力 Fn = mg—mv.所以卡車在凹部b、 R R
d兩處爆胎可能性大,但 d處的“半徑”小于b處的“半徑”,卡車以同樣大小的速度經(jīng)過 b、d兩處時(shí),根據(jù)FN = mg + mv",知在d處爆胎的可能性最大, D正確.
R
【答案】 D
7 .(雙選)(2012惠州高一檢測)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)做勻速圓周運(yùn)動,下列說法正確的是 ( )
A .如果外軌和內(nèi)軌一樣高,火車通過彎道時(shí)向心力是由外軌的水平彈力提供的,那么 鐵軌的外軌容易磨損
8 .如果外軌和內(nèi)軌一樣高,火車通過彎道時(shí)向心力是內(nèi)軌的水平彈力提供的,那么鐵 軌的內(nèi)軌容易磨損
C.為了減少鐵軌的
7、磨損,轉(zhuǎn)彎處內(nèi)軌應(yīng)比外軌高
D.為了減少鐵軌的磨損,轉(zhuǎn)彎處外軌應(yīng)比內(nèi)軌高
【解析】 做勻速圓周運(yùn)動時(shí),合外力等于向心力.當(dāng)內(nèi)外軌一樣高時(shí),軌道對火車
的彈力豎直向上,那么轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力只能由外軌 施加的向內(nèi)的彈力提供,因此外軌
容易磨損.A正確B錯誤.
如果讓轉(zhuǎn)彎處的外軌高于內(nèi)軌,則軌 ,道對火車的彈力斜向上,當(dāng)速度大小適當(dāng)時(shí),重
力與軌道彈力的合力提供向心力, 內(nèi)外軌道均不易磨損,向心力也可理解為由彈力水平方向
的分力提供.C錯誤D正確.
【答案】. AD
圖 2—2 — 24
9 .如圖2 —2—24所示,質(zhì)量為 m的物塊,沿著半徑為 R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下,
8、 半球形金屬殼豎直放置, 開口向上,滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為 v,若物體與球殼之間的動摩
擦因數(shù)為 的則物體在最低點(diǎn)時(shí),下列說法正確的是 ( )
A.受到的向心力為
2 V mg+m-R
B.受到的摩擦力為
2
V
a ihr
C.受到的摩擦力為 mg
2
V
D.受到的向心力為 m— R
【解析】 物體在最低點(diǎn)受到的向心力為
和支持力的合力充當(dāng)向心力,由此得
2 V m— R
2 mv
,故A錯,D正確;物體在最低點(diǎn)時(shí)重力
N-mg= -
2 2
,則 N = mg+ —, f=住 Mmg+mv;), R R
故B、C均錯.
【
9、答案】 D
小球到懸點(diǎn)正下方時(shí)
10 (雙選)如圖2—2—25所示,長為L的懸線固定在。點(diǎn),在。點(diǎn)正下方2處有一釘子
C,把懸線另一端的小球 m拉到與懸點(diǎn)在同一水平面上無初速度釋放,
懸線碰到釘子,則小球的( )
A.線速度突然增大
C.向心加速度突然減小
圖 2—2 — 25
B.角速度突然增大
D.懸線拉力突然增大
【解析】 懸線與釘子
碰撞前后,線的拉力和重力的合力方向始終與球的運(yùn)動方向垂直, 因此外力不改變速度的大
2
小,故小球的線速度不變,但半徑減小,由 3=V知3變大,再由a=v知向心加速度突然
r r
增大.而在最低點(diǎn)時(shí),則有
F
10、—mg=mv",則F = mg + mv,因v不變,r變小.故懸線拉力
變大.
【答案】 BD
11 . (2013佛山高一期末)殲擊機(jī)的“穩(wěn)定盤旋過載”指的是殲擊機(jī)做水平盤旋時(shí)的最
大加速度,這個參數(shù)越大,表明戰(zhàn)機(jī)近距離戰(zhàn)斗中能更快地?fù)屨加欣絷囄唬?也能更靈活
地逃脫敵機(jī)或?qū)椀淖窊?國產(chǎn)某新型戰(zhàn)機(jī)的穩(wěn)定盤旋過載為 6g(g為重力加速度,g= 10
m/s2),在飛行速度360 m/s時(shí),它水平盤旋的最小半徑 R和機(jī)翼與水平面間的夾角 ”為( )
A . R= 1 080 m; tan “= 6
C. R=2 160 m; tan “= 6
B. R= 1 080 m;
11、 tan a= 1/6
D . R=2 160 m; tan a= 1/6
【解析】
2
R=—
3602
6S^m=2 160 m.
對殲擊機(jī)受力分析如圖示
tan a= —= ma = 6.故 C 正確. mg mg
【答案】 C
12 .長度為0.5 m的輕桿OA繞。點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動, A端連著一個質(zhì)量 m=
2 kg的小球.求在下述的兩種情況下,通過最高點(diǎn)時(shí)小球?qū)U的作用力的大小和方向: (1)
桿做勻速圓周運(yùn)動的轉(zhuǎn)速為 2.0 r/s;
(2)桿做勻速圓周運(yùn)動的轉(zhuǎn)速為 0.5 r/s.
h 4
,/ C \
: F \
1
12、 0 -
【解】 小球在最高點(diǎn)的受力如圖所示:
(1)桿的轉(zhuǎn)速為 2.0 r/s時(shí),3= 2兀介=4兀rad/s
由牛頓第二定律得:F + mg = mLo 2
故小球所受桿的作用力
F = mLw 2—mg=2X (0.5X42X,一10)N=138 N
即桿對小球提供了 138 N的拉力
由牛頓第三定律知小球?qū)U的拉力大小為 138 N,方向豎直向上.
(2)桿的轉(zhuǎn)速為 0.5 r/s 時(shí),j =2 Tin?=兀 rad/s
同理可得小球所受桿的作用力
F = mLco 2—mg = 2X(0.5X 婚—10)N= — 10 N.
力F為負(fù)值表示它的方向與受力分析中
13、所假設(shè)的方向相反,故小球?qū)U的壓力大小為
10 N ,方向豎直向下.
【答案】 (1)138 N 豎直向上 (2)10 N 豎直向下
12.電動打夯機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 2—2—26所示,由偏心輪(飛輪和配重物 m組成)、電動機(jī)
和底座三部分組成,飛輪上的配重物的質(zhì)量 m = 6 kg.電動機(jī)、飛輪(不含配重物)和底座總質(zhì)
量M = 30 kg,配重物的重心到輪軸的距離 r=20 cm.在電動機(jī)帶動下,偏心輪在豎直平面內(nèi)
勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)偏心輪上的配重物轉(zhuǎn)到頂端時(shí),剛好使整體離開地面, g取10 m/s;求:
演輪 電動機(jī)
配重物
圖 2—2 — 26
(1)在電動機(jī)帶動下,偏心輪轉(zhuǎn)動的角速度 3;
(2)打夯機(jī)對地面的最大壓力.
【解析】 (1)設(shè)偏心輪轉(zhuǎn)動的角速度為 w,配重物在最高點(diǎn)時(shí),(M + m)g=mw 2r
w=、/M + m g =10 鎘 rad/s=17.3 rad/s rm
(2)配重物在最低點(diǎn)時(shí),飛輪對它的作用力為 F.由牛頓第二定律可知:
F — mg = mw 2r,對機(jī)體,
由平衡得F =Mg + F
所以打夯機(jī)對地面的最大壓力
Fn=F =2(M + m)g= 720 N.
【答案】 (1)17.3 rad/s (2)720 N