2019-2020年高中物理5.6向心力课时作业新人教版必修.doc
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2019-2020年高中物理5.6向心力课时作业新人教版必修一、单项选择题1物体做匀速圆周运动的条件是()A有一定的初速度,且受到一个始终与初速度垂直的恒力作用B有一定的初速度,且受到一个大小不变、方向变化的力的作用C有一定的初速度,且受到一个方向始终指向圆心的力的作用D有一定的初速度,且受到一个大小不变、方向始终和速度垂直的合力作用解析:做匀速圆周运动的物体,必须受到一个大小不变、方向时刻指向圆心的向心力的作用,且其向心力等于合外力,故只有D正确。答案:D2甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为12,转动半径之比为12,在相等时间里甲转过60,乙转过45,则它们所受外力的合力之比为()A14B23C49 D916解析:由得甲乙604543,由Fm2r得,C正确。答案:C3.如图所示,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。当圆筒的角速度增大以后,物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动,则下列说法正确的是()A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物体所受弹力和摩擦力都减小了D物体所受弹力增大,摩擦力不变解析:物体随圆筒一起匀速转动时,受到三个力的作用:重力G、筒壁对它的弹力FN和筒壁对它的摩擦力Ff(如图所示)。其中G和Ff是一对平衡力,筒壁对它的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力。当圆筒匀速转动时,不管其角速度多大,只要物体随圆筒一起匀速转动而未滑动,则物体所受的摩擦力Ff大小等于其重力。而根据向心力公式FNm2r可知,当角速度变大时,FN也变大,故D正确。答案:D4如图所示,在光滑杆上穿着两个小球m1、m2,且m12m2,用细线把两球连起来,当杆匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为()A11 B1C21 D12解析:两个小球绕共同的圆心做圆周运动,它们之间的拉力互为向心力,角速度相同。设两球所需的向心力大小为Fn,角速度为,则对球m1Fnm12r1,对球m2:Fnm22r2,对上述两式得r1r212。答案:D二、多项选择题5.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的,圆锥固定,有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,A的运动半径较大,则()AA球的角速度必小于B球的角速度BA球的线速度必小于B球的线速度CA球运动的周期必大于B球运动的周期DA球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力解析:两球均贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,它们均受到重力和筒壁对它们的弹力作用,这两个力的合力提供向心力,如图所示,可知筒壁对小球的弹力FN,而重力和弹力的合力为F合,由牛顿第二定律可得m2R所以 v T2FN由于A球运动的半径大于B球运动的半径,由式可知A球的角速度必小于B球的角速度;由式可知A球的线速度必大于B球的线速度;由式可知A球的运动周期必大于B球的运动周期;由式可知A球对筒壁的压力一定等于B球对筒壁的压力。所以选项A、C正确。答案:AC6.如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上。小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止。则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是()AQ受到桌面的支持力变大BQ受到桌面的静摩擦力变大C小球P运动的角速度变大D小球P运动的周期变大解析:根据小球做圆周运动的特点,设绳与竖直方向的夹角为,故FT,对物体Q受力分析由平衡条件FfFTsin mgtan ,FNFTcos MgmgMg,故在增大时,Q受到的支持力不变,静摩擦力变大,A选项错误,B选项正确;由mgtan m2Lsin ,得 ,故角速度变大,周期变小,故C选项正确,D选项错误。答案:BC三、非选择题7.如图所示,在光滑的水平桌面上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量m1 kg的小球A,另一端连接质量M4 kg的重物B。求:(g取10 m/s2)(1)当球A沿半径为R0.1 m的圆做匀速圆周运动,其角速度为10 rad/s时,B对地面的压力是多少;(2)要使B物体对地面恰好无压力,A球的角速度应为多大。解析:(1)对小球A来说,竖直方向上小球受到的重力和支持力平衡,因此绳子的拉力提供向心力,则FTm2R11020.1 N10 N。对物体B来说,受到三个力的作用:重力Mg、绳子的拉力FT和地面的支持力FN.由力的平衡条件可得FTFNMg,所以FNMgFT(41010) N30 N。由牛顿第三定律可知,B对地面的压力为30 N,方向竖直向下。(2)当B对地面恰好无压力时,有MgFT,拉力FT提供小球A的向心力,则有FTm2R,则 rad/s20 rad/s。答案:(1)30 N(2)20 rad/s- 配套讲稿:
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