6.2向心力基礎過關練

一、單選題

1.下列物理量屬于標量的是（）

A.功率B.線速度C.角速度D.向心力

2.如圖所示，小物塊A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動。下列

關于物塊A的受力情況的說法正確的是（）

A.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、運動方向相反的摩擦力和向心力

D.受重力、支持力、指向圓心的摩擦力和向心力

3.如圖所示，某公園里的過山車駛過軌道的最高點時，乘客在座椅里面頭朝下，人體

顛倒，若軌道半徑為R,人體受重力為〃吆，要使乘客經過軌道最高點時對座椅的壓力

等于自身的重力，則過山車在最高點時的速度大小為（）

A.0B.廂C.7^

4.如圖所示，轉臺上的人和物塊一起隨轉臺做勻速圓周運動，則下列關于人的受力情

況說法正確的是（）

A.受重力、支持力和向心力

B.受重力、支持力、摩擦力和向心力

C.受重力、支持力和與運動方向相反的摩擦力

D.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力

5.如圖所示，擺球（質量為沿8C弧來回搜動，關于擺球的運動和受力情況，下

列說法中正確的是（）

A.沿圓弧運動時的向心力是拉力與擺球所受重力的合力

B.沿圓弧運動的回復力是拉力與擺球所受重力的合力

C.沿圓弧運動的回復力是〃火Sina

D.當擺角很小（不超過5。）時，擺球的運動可看作簡諧振動

6.如圖所示的圓錐擺中，擺球A、B在同一水平面上做勻速圓周運動，關于A、B球

的運動情況和受力情況，下列說法中正確的是（）

A.擺球A受重力、拉力和向心力的作用

B.擺球A所受的拉力小于擺球B所受的拉力

C.投球A的速度小于擺球B的速度

D.A、B做勻速圓周運動的周期相等

7.如圖所示的四幅圖表示的是有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）

A.如圖a,汽車通過拱橋的最高點時重力提供向心力

B.圖匕所示是一圓錐擺，合力沿繩指向懸點

C.如圖c,小球在光滑而固定的圓錐筒內做勻速圓周運動，合力指向圓心

D.如圖4火車轉彎超過規定速度行駛時，內軌對內輪緣會有擠壓作用

二、多選題

8.如圖所示，一個球繞中心軸線OO,以角速度3做勻速圓周運動，則（）

A.4、。兩點線速度相同

B.4、2兩點角速度相同

C.若火30。，則。兩點的線速度之比va：防=75：2

D.若族30。,則a、b兩點的向心加速度之比m：ab=l：2

9.一個大輪通過皮帶帶動小輪做勻速圓周運動（皮帶不打滑），大輪半徑為H小輪半

徑為r,R：r=3：2,P、。分別為大輪、小輪邊緣上的點，點S在大輪上且距大輪圓

心為R/2,則（）

A.尸、Q兩點的線速度之比為vp：i，Q=3：2B.P、S兩點的角速度之比為sp：

Q)S=1：1

C.P、Q兩點的角速度之比為卬：①。=2：3D.S、0兩點的向心加速度之比為〃5：

aQ=\：3

10.如圖所示，一個球繞中心軸線。。以角速度S做勻速圓周運動，則()

A.〃、人兩點的線速度用同

B.力兩點的角速度相同

C.若。=30。，則〃、〃兩點的線速度之比匕：4=2:?

D.若，=30。，則。、力兩點的向心加速度之比例：q=6:2

三、實驗題

11.某創新小組在“驗證向心力的表達式''實驗中，設計了如圖甲所示的實驗裝置。圖

乙為該裝置的結構示意圖，其頂端為力的傳感器，橫桿可繞支點自由轉動，支點處的

刻度值為0。橫桿右側的擋光條經過光電門時，光電門可記錄擋光時間

(1)下列做法能更有效提高實驗精度的是();

A.小物塊的材質密度應適當大些

B.擋光條的寬度應適當小些

C.轉動橫桿的滑槽應當盡可能光滑

D.應調節擋光條與小物塊的左端刻度相互對稱

⑵若已知圓柱質量為如擋光條寬度為。，其所在的刻度值為3光電門記錄時間為

加，力傳感器顯示的示數為幾試利用上述物理量寫出探究小組需要驗證的表達式為

F=;

(3)該小組驗證(2)中的表達式時，經多次實驗，發現示數廠的測量值總是略小于其理論

值，經分析檢查，儀器正常，操作和讀數均沒有問題「則造成這一結果可能的原因是

(至少寫出一個原因)。

四、解答題

12.做勻速圓周運動的物體，20s沿半徑是20”?圓周運動100〃?，試求:

參考答案:

1.A

【解析】

【分析】

【詳解】

功率只有大小，沒有方向，是標量：線速度既有大小，又有方向，是矢量；角速度既有大

小，又有方向，其方向與物體的轉動方向滿足右手螺旋定則；向心力既有大小，又有方

向，是矢量。

故選Ao

2.B

【解析】

【分析】

【詳解】

物塊A隨圓盤一起做勻速圓周運動，受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力，重力和支持

力平衡，靠靜摩擦力提供向心力。

故選Bo

3.C

【解析】

【詳解】

2

根據牛頓第二定律得：〃?K+N=N=，ng,解得：v=[2gR,選C.

R

4.D

【解析】

【詳解】

轉臺上人和轉臺一起做勻速圓周運動，受重力、支持力和靜摩擦力，靠靜摩擦力提供向心

力,可知靜摩擦的方向指向圓心，故D正確，ABC錯誤.

5.D

【解析】

【分析】

【詳解】

A.擺球受重力〃2g和擺線的拉力巧，將重力沿圓弧切線和法線方向分解可知，擺球沿圓弧

運動時的向心力是拉力四'與擺球重力的分力/〃geos。的合力，故A錯誤；

BC.擺球沿圓弧運動的回復力是重力沿圓弧切線的分力〃增sin。，因為擺球在擺動過程中，

0會發生變化，擺球沿圓弧運動的回復力也是變化的，故BC錯誤；

D.當擺角很小（不超過5。）時，擺球的運動可看作簡諧振動，故D正確。

故選Da

6.D

【解析】

【分析】

【詳解】

A.向心力是效果力，在受力分析時不能說物體受到了向心力，擺球A受重力、繩拉刀的

作用，它們的合力提供擺球做勻速圓周運動所需向心力，故A錯誤；

B.擺球在同?水平面上做勻速圓周運動，設繩與豎直方向夾角為6,可得繩的拉力大小

滿足

由于不知道擺球A、B的質量大小關系，故擺球A所受的拉力與擺球B所受的拉力大小關

系不能確定，故B借誤；

CD.根據牛頓第二定律可知

可知擺球A、B做勻速圓周運動的周期相等，根據

由于

所以

故C錯誤，D正確。

故選D。

7.C

【解析】

【詳解】

A.汽車通過拱橋得最高點時，向心力方向向下，重力和支持力的合力提供向心力，A錯

誤；

B.圓錐擺的合力指向圓心，B錯誤；

C.小球在光滑而固定的圓錐筒內做勻速圓周運動，支掙力和重力的合力提供向心力，指

向圓心，C正確；

D.火車速度過大時，外軌對外輪緣有擠壓作用，D錯誤。

故選C。

8.BC

【解析】

【分析】

【詳解】

AB.共軸轉動的各點角速度相等，故〃、人兩點的角速度相等，但運動半徑不等，所以線

速度不等，故A錯誤，B正確；

C.設球的半徑為心當。=30。時，。的轉動半徑

〃的半徑為R，根據口=「。可知

故C正確；

D.設球的半徑為R,當。=30。時，。的轉動半徑

b的半徑為R,根據a=「療可知

故D錯誤。

故詵BCo

9.BCD

【解析】

【分析】

【詳解】

AC.P、。兩點是同緣轉動，線速度相等，即線速度之比為

vp：vQ=\：1

根據V=C”可知，P、Q兩點的角速度之比為

cop：co()=2：3

選項A錯誤，C正確；

B.P、S兩點為同軸轉動，則角速度相等，即角速度之比為

u)p：①S=l：1

選項B正確;

D.設Q點的線速度為i，，則。點的線速度為i，，S點的線速度為根據

5、Q兩點的向心加速度之比為

選項D正確。

故選BCD。

10.BD

【解析】

【詳解】

AB.共軸轉動的各點角速度相等故。、》兩點的角速度相等，但運動半徑不等，所以線速

度不等，故A錯誤，B正確；

C.設球的半徑為R,當0=30時，4的轉動半徑

〃的轉動半徑為R,根據

可知匕：％=6:2,故C錯誤；

D.根據

可知能：4,=6:2,故D正確。

故選BDO

ILABC/=瞿二滑槽和滑輪存在摩擦力；把小物塊看成