2.2向心力与向心加速度 课件＋练习

第二章　圆周运动 第二节　向心力与向心加速度 基础过关练 题组一　对向心力的理解　　　　　 　　　　 　　　　 1.关于做圆周运动的物体所受的向心力,下列说法正确的是 (　　) 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,且与线速度的方向垂直,所以它不能改变线速度的大小 C.它一定是物体所受的合力 D.向心力和向心加速度的方向都是不变的 题组二　向心力来源 2.如图所示,小物块A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,下列关于A的受力情况说法正确的是 (　　) A.受重力、支持力 B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C.受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力、向心力 D.受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力 3.把一个小球放在光滑的球形容器中,使小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动,如图所示,关于小球的受力情况,下列说法正确的是 (　　) A.小球受重力、向心力 B.小球受到的合力为零 C.小球受重力、容器壁的支持力 D.小球受重力、容器壁的支持力和向心力 题组三　探究影响向心力大小的因素 4.(多选)向心力演示器如图甲所示。转动手柄1,可使变速塔轮匀速转动。塔轮组A、B之间使用无滑动皮带连接,皮带有三挡连接方式可选,(塔轮组A、B半径关系如图乙所示)长槽4和短槽5分别固定在塔轮组A、B上随之一起转动,其上固定有竖直挡板,(用来提供小球做圆周运动时的向心力)长槽4上有两个挡板P1、P2,距转轴的水平距离分别为r和2r,短槽5上只有一个挡板Q1,距转轴的水平距离为r。球对挡板的反作用力通过杠杆原理使弹簧测力套筒7下降,露出标尺8上绘制的红白相间等分格子,该格数表示球所受向心力的大小。现将小球分别放在边槽内,为探究小球受到的向心力大小与哪些因素有关,下列说法正确的是 (　　) A.选择第一挡连接,质量相等的两个小球分别放在P2、Q1处,转动手柄,这是探究向心力与转动半径的关系 B.选择第二挡连接,质量相等的两个小球分别放在P1、Q1处,A、B标尺上的格数之比应为4∶1 C.选择第三挡连接,质量相等的两个小球分别放在P2、Q1处,A、B标尺上的格数之比应为2∶9 D.上述第一挡、第二挡和第三挡连接方式中,塔轮组A和塔轮组B的角速度之比分别是1∶1,2∶1和3∶1 题组四　向心力大小的计算 5.拨浪鼓是一种儿童玩具,如图所示,两等长轻绳一端系着质量为m的小球,另一端分别固定在关于拨浪鼓手柄对称的两侧鼓沿上。现使鼓随手柄绕竖直轴线匀速转动,稳定后,两小球在水平面内做匀速圆周运动,两绳拉力大小均为F。重力加速度为g,不计空气阻力,其中一个小球所受向心力大小为 (　　) A.F B.F+mg C.F-mg D. 6.(多选)质量为20 kg的小孩坐在游乐场的旋转木马上,绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动,圆周的半径为4.0 m。当他的线速度为2.0 m/s时,他做匀速圆周运动的 (　　) A.角速度为0.5 rad/s B.周期为2π s C.转速为 r/s D.向心力为20 N 7.“天问一号”的成功发射和运行,实现了我国在深空探测领域的技术跨越,而我国航天事业所取得的巨大突破离不开每一位优秀航天员的刻苦努力和辛勤付出。在太空环境适应过程中,航天员训练最多的是离心机。一般人只能承受1~2个g(重力加速度)的荷载,超过4个g就会感到呼吸困难,视力模糊,无法交流,而航天员的承受量可以达到8~10个g。某次训练中,航天员躺坐在座椅上,离心机装置在水平面内加速旋转,已知装置的转臂长为10 m,航天员的质量约为70 kg,当转速稳定在30 r/min后,座椅对航天员的作用力约为(g取10 m/s2,π2=10) (　　) A.4.2×104 N B.2.52×107 N C.7.0×103 N D.9.0×103 N 8.如图所示,轻细杆可绕光滑的水平轴O在竖直平面内转动,杆的两端各固定一个质量均为m=1 kg的小球A和小球B,球心到O的距离分别为AO=0.8 m,BO=0.2 m。已知A球转到最低点时的速度大小为vA= ... ...