内容正文:
5.4 向心力 学案
自主学习
1.以下关于向心力及其作用的说法中正确的是( )
A.向心力既改变圆周运动物体速度的方向,又改变速度的大小
B.在物体所受力中,只有指向圆心的力才是向心力
C.向心力是按照力的性质命名的
D.做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为物体的向心力
答案:D
2.一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动.在圆盘上放置一小木块A,它随圆盘一起做加速圆周运动(如图所示),则关于木块A的受力,下列说法正确的是( )
A.木块A受重力、支持力和向心力
B.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心
C.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相反
D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力沿半径方向的分力提供向心力
答案:D
3.如图所示,在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心.能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( )
答案:C
4.做匀速圆周运动的物体,它所受的向心力的大小必定与( )
A.线速度平方成正比 B.角速度平方成正比
C.运动半径成反比 D.线速度和角速度的乘积成正比
答案:D
5.秋千的吊绳有些磨损.在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千( )
A.在下摆过程中 B.在上摆过程中
C.摆到最高点时 D.摆到最低点时
答案:D
6.质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为m的小球,今使小球在水平
面内做半径为R的匀速圆周运动,且角速度为ω,如图所示,则杆的上端受到球
对其作用力的大小为( )
A.mω2R B.m
C.m D.不能确定
答案:C
7.(多选)如图所示,上海磁浮线路的最大转弯处半径达到8 000 m,近距离用肉眼看几乎是一条直线,而转弯处最小半径也达到1 300 m.一个质量为50 kg的乘客坐在以360 km/h的不变速率行驶的车里,随车驶过半径为2 500 m的弯道,下列说法正确的是( )
A.乘客受到的向心力大小约为200 N
B.乘客受到的向心力大小约为539 N
C.乘客受到的向心力大小约为300 N
D.弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适
答案:AD
8.有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘.转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动,当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.
解析:设转盘角速度为ω,钢绳与竖直方向夹角为θ,
座椅到中心轴的距离:R=r+Lsin θ,
对座椅分析有:Fn=mgtan θ=mRω2,
联立两式得ω= .
答案:ω=
$$