内容正文:
5.6 向心力
一、单项选择(下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意)
1.(2019·南宁市第四十二中学高一期中)关于离心运动,下列说法正确的是( )
A.物体突然受到离心力的作用,将做离心运动
B.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然变大时将做离心运动
C.做匀速圆周运动的物体,只要提供向心力的合力大小发生变化,就将做离心运动
D.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动
【答案】D
【解析】
AD.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然消失或者变小时,将做离心运动;离心是一种现象,不存在离心力,故A错误,D正确。
B.做匀圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然增大时,提供的合力大于需要的向心力,物体将做向心运动,故B错误。
C.做匀速圆周运动的物体,只要提供向心力的合力突然变化时,可能做离心运动,也可能做向心运动,故C错误。
故选D。
2.(2019·兴仁市凤凰中学高一期末)在世界摩托车锦标赛中,有的赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,原因是( )
A.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,受到的向心力过大
B.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时加速
C.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时减速
D.由公式
可知,弯道半径越大,越容易冲出跑道
【答案】C
【解析】
赛车行驶到弯道时,由于速度过大,使赛车受到的静摩擦力不足以提供所需的向心力,所以赛车将沿切线方向冲出跑道.选项C符合题意;
故选C.
3.(2020·浙江衢州市·高一月考)两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度,绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
对小球受力分析,如图
小球做匀速圆周运动,有
整理,得
即两球处于同一高度。
故选B
4.(2021·全国高一专题练习)如图所示,长度相同的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间的距离与绳长相等。已知重力加速度为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动,若小球在最高点速率为v时,两根绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点速率为3v时,每根绳的拉力大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
小球在最高点速率为v时,两根绳的拉力恰好均为零,则
小球在最高点速率为3v时,每根绳的拉力大小为T,则
联立解得
故选C。
5.(2017·河北保定市·定州一中高一月考)如图所示,小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端,绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动.若小球经过最高点时的速度为
,计一切阻力,杆对球的作用力为( )
A.推力,大小为mg
B.拉力,大小为mg
C.拉力,大小为0.5mg
D.推力,大小为0.5mg
【答案】D
【解析】
设在最高点杆对球的力为F,取竖直向下为正方向:
,解得:
,所以杆对球的力竖直向上,是推力,大小为0.5mg,ABC错误D正确.
6.(2019·白银市第十中学高一期中)如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为
,
,与盘间的动摩擦因数
相同,当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A.此时绳子张力为
B.此时圆盘的角速度为
C.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心
D.此时烧断绳子,A仍相对盘静止,B将做离心运动
【答案】B
【解析】
C.由于B距离圆心较远,因此发生滑动时,一定沿着AB方向滑动,此时A所受摩擦力方向沿半径向外, B所受摩擦力方向沿半径指向圆心,C错误;
AB.将发生滑动时,对B
对A
解得
,
A错误,B正确;
D.若烧断绳子,A物体所需向心力
因此A也做离心运动,D错误。
故选B。
7.(2021·全国高一其他模拟)港珠澳大桥总长约55公里,是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥,也是世界公路建设史上技术最复杂、施工难度最高、工程规模最庞大的桥梁.如图所示的路段是一段半径约为
的圆弧形弯道,路面水平,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.8倍,下雨时路面被雨水淋湿,路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的0.4倍,若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动,汽车可视为质点,取重力加速度
,下列说法正确的是( )
A.汽车以
的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为
B.汽车以
的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为
C.晴天时,汽车以
的速率可以安全通过此圆弧形弯道
D.下雨时,汽车以
的速率通过此圆弧形弯