高中物理鲁科版必修2学业分层测评16向心力与向心加速度含解析

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1、学业分层测评（十六）（建议用时：45分钟）［学业达标］1・（多选）做匀速圆周运动的物体所受的向心力是（）A.因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B.因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C・物体所受的合外力D.向心力和向心加速度的方向都是不变的【解析】做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力，由于指向圆心，且与线速度垂直，不能改变线速度的大小，只用来改变线速度的方向，向心力虽大小不变，但方向时刻改变，不是恒力，由此产生的向心加速度也是变化的，所以A、D错误，B、C正确.【答案】BC2.在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周

2、运动，O点为圆心.能正确地表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力/的选项是（）【导学号：01360127］【解析】由于雪橇在冰面上滑动，故滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即方向应为圆的切线方向，因做匀速圆周运动，合外力一定指向圆心，由此可知C正确.【答案】C3.下列对圆锥摆的受力分析正确的是（）【解析】圆锥摆所需的向心力由合外力提供，方向指向圆周运动的圆心，但向心力不是物体实际受到的力，圆锥摆的摆球受重力和绳的拉力作用，其合力提供向心力，只有选项D正确.【答案】D2.（2016-揭阳高一检测）如图4-2-9所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动.当圆筒的角速度增

3、大以后，下列说法止确的是o0图4—2—9A.物体所受弹力增大，摩擦力也增大了B.物体所受弹力增大，摩擦力减小了C.物体所受弹力增大，摩擦力不变D.物体所受弹力和摩擦力都减小了【解析】物体受力如图所示，由牛顿第二定律得，水平方向N=mco2r,竖直方向/—加g=0,故当角速度增大时，物体所受弹力增大，摩擦力不变，选项C正确.♦/N」mg【答案】C3.（多选）如图4—2—10所示，一小物块以大小为a=4m/s?的向心加速度做匀速圆周运动，半径R=1m,则下列说法正确的是（）【导学号:01360128]A.小物块运动的角速度为2rad/sB.小物块做圆周运动的周期为TISC・小物块

4、在t=js内通过的位移大小为为mD.小物块在兀s内通过的路程为零【解析】因为a=oj2R,所以小物块运动的角速度为co=yj^=2rad/s,周期T=~=tis,选项A、B正确；小物块在扌s内转过申，通过的位移为迈m,在7is内转过一周，通过的路程为2tcm,选项C、D错误.【答案】AB2.如图4—2—11所示，两轮压紧，通过摩擦传动（不打滑），已知大轮半径是小轮半径的2倍，E为大轮半径的中点，C、Q分别是大轮和小轮边缘的一点，则E、C、D三点向心加速度大小关系正确的是（）图4—2—11B・ctc=2aD=2ciEn—如一D.ac—2—aE【解析】同轴转动，C、E两点的角速度

5、相等，由a=co2rf有瓷=2,即％2=2血；两轮边缘点的线速度大小相等，由Q=+，有驚=*，即尤=茲，故选C.【答案】C2.如图4一2—12所示，质量为加的木块从半径为7?的半球形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木块的速率不变，那么（）图4—2—12A.加速度为零B.加速度恒定C•加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心D.加速度大小不变，方向吋刻指向圆心【解析】由题意知，木块做匀速圆周运动，木块的加速度大小不变，方向时刻指向圆心，D正确，A、B、C错误.【答案】D2.如图4—2—13所示，一位链球运动员在水平面内旋转质量为4kg的链球,链球每Is

6、转一圈，转动半径为1.5m,求：【导学号：01360129］图4—2—13（1）链球的线速度；⑵链球做圆周运动需要的向心力.【解析】（1血=畑=爭="；出m/s~9.42m/s.（2）根据向心力公式F=—可得厂气严N=236.6N.【答案】（1）9.42m/s（2）236.6N［能力提升］3.（2016-全国卷甲）图4—2—14小球P和0用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂0球的绳短.将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图4—2—14所示.将两球由静止释放.在各自轨迹的最低点，（）A・P球的速度一定大于0球的速度B.卩球的动能一定小于0球

7、的动能C.P球所受绳的拉力一定大于0球所受绳的拉力D・P球的向心加速度一定小于0球的向心加速度【解析】两球由静止释放到运动到轨迹最低点的过程中只有重力做功，机械能守恒,取轨迹的最低点为零势能点,则由机械能守恒定律得mgL,v=寸2g厶,因LpmQ,则两球的动能无法比较，选项A、B错误；在最低点绳的拉力为F,则F—mg=m~Y，则F=3mg,因则Fi>Fq,选项C正确；向心加速度心守=2g,选项D错误.【答案】C2.如图4-2-15所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中轮上有