2.2 向心力与向心加速度 1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A.线速度的大小和方向都不变 B.向心加速度的大小不变,方向不断变化 C.向心力的大小不断变化,方向不变 2.(2023·广东学业考试)探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和运动半径r之间关系的实验时,在这个实验中利用的方法是( ) A.控制变量法 B.理想实验法 C.等效替代法 3.(2024·江苏学业考试)如图所示,滚筒洗衣机脱水时,衣服随滚筒绕水平轴匀速转动.衣服转到最下端P时受到的作用力为( ) A.重力、压力 B.重力、支持力 C.支持力、向心力 D.重力、支持力、向心力 4.(2024·江苏学业考试)转动手柄使槽内小球做匀速圆周运动,如图所示,正在探究向心力大小F( ) A.与质量m的关系 B.与角速度ω的关系 C.与半径r的关系 D.与弹簧弹力的关系 5.如图所示,一同学将自行车悬挂处于静止状态,转动脚踏板使轮盘匀速转动.M为前轮盘边缘上的一点,N为后轮盘边缘上一点,前后轮盘的半径比为2∶1,则M、N两点的向心加速度之比为( ) A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.1∶4 6.(2023年第二次广东合格性考试)如图所示,内壁光滑的漏斗固定,一质量为m的小球,以角速度ω沿内壁在水平面内做半径为r的匀速圆周运动,下列关于小球的说法,正确的是( ) A.向心加速度大小为mωr B.向心加速度方向始终指向漏斗底部的O点 C.向心力由小球所受重力提供 D.向心力由漏斗对小球支持力的水平分力提供 7.如图所示,某家用小汽车的车轮直径为80 cm,一个质量为10-3 kg 的小石块A卡在轮胎边缘的花纹中,当该车以72 km/h的速度在平直公路上正常行驶时,小石块因车轮转动而受到的向心力大约是( ) A.0.01 N B.0.05 N C.0.5 N D.1 N 8.(2024·河北学业考试)(多选)如图所示为“感受向心力”的实验,细绳的一端拴着一个小球,手握细绳的另一端使小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动,通过细绳的拉力来感受向心力.下列说法正确的是( ) A.只增大小球运动的角速度,细绳的拉力增大 B.只增大小球运动的角速度,细绳的拉力减小 C.只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力增大 D.只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力减小 9.(多选)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度为ω,重力加速度为g,则座舱( ) A.运动周期为 B.线速度的大小为ωR C.受摩天轮作用力的大小始终为mg D.所受合力的大小始终为mω2R 1.B 匀速圆周运动的线速度大小不变,线速度方向沿圆弧的切线方向,时刻在变化,故A错误;匀速圆周运动向心加速度方向始终指向圆心,是变化的,而向心加速度的大小不变,故B正确;向心力的大小不变,方向始终指向圆心,时刻在变化,故C错误. 2.A 本实验中要分别探究向心力大小与质量m、角速度ω、运动半径r之间的关系,所以需要用到控制变量法. 3.B 衣服转到最下端P时受到重力、洗衣机对它的支持力,重力与支持力的合力提供向心力. 4.B 题图中小球质量相同,转动半径相同,故探究的是向心力大小F与角速度ω的关系. 5.A M、N两点的线速度大小相等,根据a=,可知aM∶aN=1∶2. 6.D 向心加速度大小为ω2r,方向指向轨迹圆心,故A、B错误;向心力由漏斗对小球支持力和重力的合力提供,大小等于漏斗对小球支持力的水平分力,故C错误,D正确. 7.D 半径为r==40 cm=0.4 m,速度v=72 km/h=20 m/s,根据向心力表达式F=,代入数据可得F=1 N. 8.AC 根据F=mω2r可知,只增大小球运动的角速度,细绳的拉力变大,只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力增大. 9.BD 由于座舱做匀速圆周运动,由公式ω=,解得T=,故A错误;由圆周运动的线速度与角速度的关系可知 v=ωR,故B正确;由于座舱做匀速圆周运动,所以座舱受到摩天轮的作用力是变力,不可能始终为mg,故C错误;由匀速圆周运动的合力提供向心力可得F合=mω2R,故D正确. ... ...
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