高中物理必修2向心力 練習(xí)與解析

向心力 練習(xí)與解析 1.關(guān)于向心力的說(shuō)法中正確的是（ ） A.物體受到向心力的作用才可能做圓周運(yùn)動(dòng) B.向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的，但受力分析時(shí)應(yīng)該畫(huà)出 C.向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某一種力或某幾種力的合力 D.向心力只改變物體運(yùn)動(dòng)的方向，不改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢 解析：向心力在受力分析時(shí)不畫(huà)，B錯(cuò). 答：ACD 2.如圖6－7－9所示，在光滑的以角速度ω旋轉(zhuǎn)的細(xì)桿上穿有質(zhì)量分別為m和M的兩球，兩球用輕細(xì)線連接.若M>m，則（ ） 圖6－7－9 A.當(dāng)兩球離軸距離相等時(shí)，兩球相對(duì)桿不動(dòng) B.當(dāng)兩球離軸距離之比等于質(zhì)量之比時(shí)，兩球相對(duì)桿都不動(dòng) C.若轉(zhuǎn)速為ω時(shí)，兩球相對(duì)桿都不動(dòng)，那么轉(zhuǎn)速為2ω時(shí)兩球也不動(dòng) D.若兩球相對(duì)桿滑動(dòng)，一定向同一方向，不會(huì)相向滑動(dòng) 解析：由牛頓第三定律可知M、m間的作用力相等.即FM=Fm，F(xiàn)M= M·ω2rM，F(xiàn)m=m·ω2rm，所以若M、m不動(dòng)，則rM∶rm=m∶M，所以A、B不對(duì)，C對(duì)（不動(dòng)的條件與ω?zé)o關(guān)）.若相向滑動(dòng)，無(wú)力提供向心力，D不對(duì). 答案：CD 3.如圖6－7－10所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐的軸線垂直于水平面，圓錐固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).則（ ） 圖6－7－10 A.球A的線速度必大于球B的線速度 B.球A的角速度必小于球B的角速度 C.球A的運(yùn)動(dòng)周期必小于球B的運(yùn)動(dòng)周期 D.球A對(duì)筒壁的壓力必大于球B對(duì)筒壁的壓力 解析：兩球的受力情況完全相同，如圖6－7－13所示，向心力F=mg cotθ=m=mω2r 因?yàn)閞A>rB，故vA>vB，ωA<ωB. 圖6－7－13 答案：AB 4.如圖6－7－11所示，質(zhì)量為m的滑塊從半徑為R的光滑固定的圓弧形軌道的a點(diǎn)滑到b點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（ ） 圖6－7－11 A.它所受的合外力的大小是恒定的 B.向心力大小逐漸增大 C.向心力逐漸減小 D.向心加速度逐漸增大 解析：因?yàn)閙的速度v越來(lái)越大，又因?yàn)镕向心=m，a向心=，所以F向心、a向心都越來(lái)越大. 答案：BD 5.甲乙兩球都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲球的質(zhì)量是乙球的3倍，甲球在半徑為25 cm的圓周上運(yùn)動(dòng)，乙球在半徑為16 cm的圓周上運(yùn)動(dòng).在1 min內(nèi)，甲球轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn)，乙球轉(zhuǎn)75轉(zhuǎn).求甲球所受向心力與乙球所受向心力之比. 解析：設(shè)甲球所受的向心力為F1，乙球所受的向心力為F2.根據(jù)公式F=mrω2，甲乙兩球向心力之比為==3××=. 答案：3∶4 6.現(xiàn)在有一種叫做“魔盤”的娛樂(lè)設(shè)施（圖6－7－12）.“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)很慢時(shí)，盤上的人都可以隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)而不至于被甩開(kāi).當(dāng)盤的轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí)，盤上的人便逐漸向邊緣滑去，離轉(zhuǎn)動(dòng)中心越遠(yuǎn)的人，這種滑動(dòng)的趨勢(shì)越厲害.設(shè)“魔盤”轉(zhuǎn)速為6轉(zhuǎn)/分，一個(gè)體重為30 kg的小孩坐在距離軸心1 m處（盤半徑大于1 m）隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)（沒(méi)有滑動(dòng)）.這個(gè)小孩受到的向心力有多大？這個(gè)向心力是由什么力提供的？ 圖6－7－12 解析：向心力的大小為：F=mrω2=mr（）2=30×1×（）2 N=11.8 N. 答案：11.8 N 由小孩與盤之間的靜摩擦力提供 7.太陽(yáng)的質(zhì)量是1.99×1030 kg，太陽(yáng)離開(kāi)銀河系中心大約3萬(wàn)光年（1光年=9.46×1015 m），它以250 km/s的速率繞著銀河系中心運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的向心力等于多少？ 解析：太陽(yáng)繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的向心力為： F=m=1.99×1030×N=4.36×1020 N. 答案：4.36×1020 N 8.在雙人花樣滑冰的運(yùn)動(dòng)中，我們有時(shí)會(huì)看到女運(yùn)動(dòng)員被男運(yùn)動(dòng)員拉著做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的精彩場(chǎng)面.如果目測(cè)女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)和豎直方向的夾角約為45°，那么她所受到的拉力估計(jì)有多少牛頓？ 解析：花樣滑冰女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，她受的重力和她所受拉力的合力提供向心力.由圖6－7－14可以看出她受的拉力F==1.4G.即她受的拉力是她體重的1.4倍. 圖6－7－14 答案：約為體重的1.4倍