2.2 向心力与向心加速度（备作业）-【上好课】2020-2021学年高一物理同步备课系列（2019粤教版必修第二册）

2.2 向心力与向心加速度 （ 解析版 ） 1.关于向心力的说法中正确的是(　　) A．向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力 B．向心力不改变圆周运动物体速度的大小 C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 【答案】B 【解析】向心力是一种效果力，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，但应注意它不是物体受到的一种新力，A错。向心力只改变物体运动的方向，不改变速度的大小，故B对。物体做匀速圆周运动的向心力方向永远指向圆心，其大小不变，方向时刻改变，故C错。只有在匀速圆周运动中，合力提供向心力，而非匀速圆周运动中向心力并非物体受到的合力，故D错。 2．甲、乙两质点分别做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是(　　) A．线速度大的质点加速度一定大 B．角速度大的质点加速度一定大 C．向心加速度大的质点向心力一定大 D．向心加速度大的质点速度一定变化快 【答案】D 【解析】　由a＝eq \f(v2,r)知，只有当r一定时，v大的a才大，故A错误；由a＝rω2知，因ω大，所以a大的前提条件是r一定，故B错误；由F＝ma知，只有当m一定时，a大的F才大，故C错误；加速度是反映物体速度变化快慢的物理量，即速度的变化率，不过在匀速圆周运动中，反映的不是物体速度大小变化快慢，而是速度方向改变快慢。 3．向心力大小可能与物体的质量、圆周运动的半径、线速度、角速度有关，如图所示，用向心力演示器探究小球受到的向心力大小与角速度的关系时，下列做法可行的是（　　） A．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验 B．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 C．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验 D．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 【答案】B 【解析】在探究向心力与角速度大小之间的关系时，需保证两小球的质量相等，半径相等。故选B。 4. 关于质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 由a＝ω2r可知，a与r成正比 B. 由a＝ 可知，a与r成反比 C. 当v一定时，a与r成反比 D. 由ω＝2πn可知，角速度ω与转速n成正比 【答案】CD 【解析】ABC．利用a＝ 和a＝ω2r来讨论a与r的关系时应该先明确v与ω的情况，不能单从数学关系出发，故选项A、B错误，选项C正确； D．由ω＝2πn可知，式中2π是常数，故ω与n成正比，故D正确。 故选CD。 5．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，下列给出的四个关于雪橇受到的牵引力 及摩擦力 的示意图（图中 为圆心）正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】滑动摩擦力的方向是与相对运动方向相反且与接触面相切的，雪橇做匀速圆周运动，合力应该指向圆心，可知C正确，ABD错误。 故选C。 6．某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动(如图所示)，则下列说法中正确的是　( ) A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变 B．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将增大 C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变 D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小 【答案】B 【解析】由向心力的表达式Fn＝mω2r可知，保持绳长不变，增大角速度，向心力增大，绳对手的拉力增大，选项A错误，选项B正确；保持角速度不变，增大绳长，向心力增大，绳对手的拉力增大，选项C、D错误． 7.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是(　　) 图 A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B．物体所受弹力增大，摩擦力减小 C．物体所受弹力和摩擦力都减小 D．物体所受弹力增大，摩擦力不变 【答案】D 【解析】物体随圆筒一起转动时，受到3个力的作用：重力G、筒壁对它的弹力FN和筒壁对它的摩擦力F1(如图所示)。其中G和F1是一对平衡力，筒壁对它的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力。当圆筒匀速转动时，不管其角速度多大，只要物体随圆筒一起转动而未滑动，则物体所受的摩擦力F1大小等于其重力。根据向心力公式FN＝mω2r可知，当角速度ω变大时，FN也变大，故D正确。 8.质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，其向心力的大小为F，当使它的半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，其向心力的大小比原来增大15N，求原来的向心力F的大小为（　　） A．25N B．10N C．15N D．5N 【答案】D 【解析】 根据圆周运动向心力公式有 则 解得 D正确，ABC错误。 故选D。 9．如图所示，质量