2019_2020学年高中物理第二章匀速圆周运动第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度练习教科版必修2.doc

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1、第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度1．如图所示，一根轻杆（质量不计）的一端以O点为固定转轴，另一端固定一个小球，小球以O点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动．当小球运动到图中位置时，轻杆对小球作用力的方向可能是()A．沿F1的方向B．沿F2的方向C．沿F3的方向D．沿F4的方向解析：选C．小球以O点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，小球所受外力的合力提供向心力，对小球受力分析，只有F3与重力的合力有可能指向圆心，C正确，A、B、D错误．2．如图所示，M能在水平光滑杆上自由滑动，滑杆连架装在转盘上．M用绳跨过

2、在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连．当转盘以角速度ω转动时，M离轴距离为r，且恰能保持稳定转动．当转盘转速增至原来的2倍时，调整r使之达到新的稳定转动状态，则滑块M()A．所受向心力变为原来的4倍B．线速度变为原来的C．半径r变为原来的D．M的角速度变为原来的解析：选B．向心力为绳的拉力，而绳的拉力等于mg，故向心力不变；转速变为两倍，ω变为原来的两倍；由F＝mωv，线速度变为原来的；由F＝mω2r，半径变为原来的．3．（多选）如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴

3、的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω9表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω＝是b开始滑动的临界角速度D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg解析：选AC．小木块a、b做圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，即f＝mω2R．当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块a：fa＝mωl，当fa＝kmg时，kmg＝mωl，ωa＝；对木块b：fb＝mω·2l，当fb

4、＝kmg时，kmg＝mω·2l，ωb＝，所以b先达到最大静摩擦力，选项A正确；两木块滑动前转动的角速度相同，则fa＝mω2l，fb＝mω2·2l，faFB＞mgB．FA

5、然停止时，A、B两物体将做圆周运动，在最低点时，向心力由吊绳的拉力与重力的合力提供，即F－mg＝m，故F＝mg＋m，所以有FA＞FB＞mg．95．一位链球运动员在水平面内旋转质量为4kg的链球，链球每1s转一圈，转动半径为1．5m，求：(1)链球的线速度；(2)链球做圆周运动需要的向心力．解析：(1)链球的角速度ω＝，故线速度v＝rω＝＝3πm/s＝9．42m/s．(2)根据向心力公式F＝可得F＝N＝236．6N．答案：(1)9．42m/s　(2)236．6N[课时作业][学生用书P95（单独成册）]一、单项选择题1．如图所示为在空

6、中某一水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是()A．受重力、拉力和向心力的作用B．受拉力和向心力的作用C．受拉力和重力的作用D．受重力和向心力的作用解析：选C．小球只受拉力和重力作用，二者的合力提供向心力，选项C正确．2．如图所示，某游乐场有一水上转台，可在水平面内匀速转动，9沿半径方向面对面手拉手坐着甲、乙两个小孩，假设两小孩的质量相等，他们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两小孩刚好还未发生滑动时，某一时刻两小孩突然松手，则两小孩的运动情况是()A．两小孩均沿切线方向滑出后落入水中B．两小

7、孩均沿半径方向滑出后落入水中C．两小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动而落入水中D．甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动，乙发生滑动最终落入水中解析：选D．在松手前，甲、乙两小孩做圆周运动的向心力均由静摩擦力及拉力的合力提供的，且静摩擦力均达到了最大静摩擦力．因为这两个小孩在同一个圆盘上转动，故角速度ω相同，设此时手中的拉力为T，则对甲：fm－T＝mω2R甲．对乙：T＋fm＝mω2R乙，当松手时，T＝0，乙所受的最大静摩擦力小于所需要的向心力，故乙将落入水中．甲所受的静摩擦力变小，直至与它所需要的向心力相等，故甲仍随圆盘一起做匀速圆

8、周运动，选项D正确．3．如图所示，圆弧轨道AB在竖直平面内，在B点，轨道的切线是水平的，一小球由圆弧轨道上的某点从静止开始下滑，不计任何阻力．设小球刚到达B点时的加速度为a1，刚滑过B点时的加速度为a2，则()A．a1、a2大小一定相