第2节 向心力 理解向心力的概念 1．(5分)下列关于向心力的叙述中，不正确的是( B ) A．向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力 B．做匀速圆周运动的物体，除了受到别的作用力外，还受到一个向心力的作用 C．向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小 D．向心力可以由某个力来提供，也可以由某几个力的合力来提供，或者由某一个力的分力来提供 解析：向心力时刻指向圆心，与速度垂直，所以是一个变力，故A正确；向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以由一个力或者几个力的合力提供，也可以由某一个力的分力提供，因此，在进行受力分析时，不能再分析向心力，故B错误，D正确；向心力时刻指向圆心，与速度方向垂直，所以向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，故C正确。 向心力的来源分析 2．(5分)如图所示，游乐园有一种游戏设施叫作“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。分析游客的受力情况，下列说法正确的是( D ) A．游客受重力、支持力、摩擦力和向心力 B．游客受到摩擦力的方向与运动方向相反 C．游客受到摩擦力的方向与运动方向相同 D．游客受到摩擦力的方向指向圆心 解析：游客受重力、支持力和摩擦力，其中重力和支持力的合力为0，摩擦力提供向心力，指向圆心，故A、B、C错误，D正确。 3．(5分)如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的向心力( A ) A．由重力和支持力的合力提供 B．由重力、支持力和摩擦力的合力提供 C.只由重力提供 D．只由支持力提供 解析：圆筒内壁光滑，小球不受摩擦力，小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，因此小球所受重力和支持力的合力提供向心力。故选A。 4．(5分)如图所示，一个物体紧靠在匀速转动的圆筒内壁上与圆筒一起运动，物体相对筒壁静止，则( C ) A．物体受到4个力的作用 B．物体所受向心力是由物体所受的重力提供的 C．物体所受向心力是由物体所受的弹力提供的 D．物体所受向心力是由物体所受的静摩擦力提供的 解析：对物体受力分析如图所示，物体受重力、静摩擦力和筒壁的弹力三个力作用，竖直方向上重力与静摩擦力平衡，水平方向上弹力指向圆心，提供向心力，故C正确，A、B、D错误。 探究向心力大小的影响因素 5．(15分)(1)用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和轨道半径r之间的关系时，用到的实验方法是D(填选项字母)。 A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法 (2)在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球分别放在A、C位置，A 、C到塔轮中心的距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标尺露出的刻度，此时可研究向心力的大小与B(填选项字母)的关系。 A．质量m B．角速度ω C．轨道半径r (3)在(2)的实验中， 其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是B(填选项字母)。 A．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 B．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变 C．左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小 D．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 解析：(1)在探究向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和轨道半径r之间的关系时，保持质量m和角速度ω不变，探究向心力的大小Fn与轨道半径r的关系；保持质量m和轨道半径r不变，探究向心力的大小Fn与角速度ω的关系；保持轨道半径r和角速度ω不变，探究向心力的大小Fn与质量m的关系。这是采用了控制变量法，故选D。 (2)钢球的质量m相同、轨道半径r也相同，可知是探究向心力的大小Fn与角速度ω的关系。故选B。 (3)其他条件不变，若增大手柄转动速度，则两钢球所需的向心力都增 ... ...
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