课时作业6 向心力的理解及表达式的应用 (Word练习)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理必修第二册(人教版)

课时作业(6)　向心力的理解及表达式的应用 1．物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是(　　) A．物体必须受到恒力的作用 B．物体所受合力必须等于零 C．物体所受合力的大小可能变化 D．物体所受合力的大小不变，方向不断改变 D　[飞机在空中做匀速圆周运动表演时，由合外力提供向心力，向心力的方向始终指向圆心，时刻改变，大小不变，故A、B、C错误，D正确．] 2．如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是(　　) A．老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用 B．老鹰受重力和空气对它的作用力 C．老鹰受重力和向心力的作用 D．老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用 B　[老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力，则老鹰受到的重力和空气对它的作用力的合力提供向心力，向心力是效果力，不是老鹰受到的，故B正确，A、C、D错误．] 3．“歼­20”是我国自主研发的一款新型隐形战机，图中虚曲线是某次“歼­20”离开跑道加速起飞的轨迹，虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线，则空气对飞机作用力的方向可能是(　　) A．沿F1方向　　　　　 B．沿F2方向 C．沿F3方向 D．沿F4方向 C　[飞机向上加速，空气作用力与重力的合力应指向曲线的凹侧，同时由于飞机加速起飞，故空气对飞机的作用力与速度的夹角应为锐角，故只有F3符合题意．] 4．(多选)如图所示，一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个木块，当圆盘匀角速度转动时，木块随圆盘一起运动，那么(　　) A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心 B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心 C．当圆盘的角速度超过一定数值时，木块将滑动 D．因为摩擦力总是阻碍物体的运动，所以木块所受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反 BC　[对木块受力分析可知，木块受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力是竖直向下的，支持力是竖直向上的，重力和支持力都在竖直方向上，这两个力为平衡力，只有摩擦力作为了物体做圆周运动的向心力，所以摩擦力的方向应该是指向圆心的，A、D错误，B正确；当圆盘的角速度超过一定数值时，最大静摩擦力不足以提供向心力，则木块将滑动，做离心运动，故C正确．] 5．如图所示，一个水平圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)．某段时间内圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，下列关于橡皮块所受合力F的方向的四种图示(俯视图)中，正确的是(　　) C　[橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧；由于做加速圆周运动，速度不断增大，故合力与速度的夹角小于90°，故选C．] 6．如图所示，一圆柱形容器绕其轴线匀速转动，内部有A、B两个物体，均与容器的接触面始终保持相对静止．当转速增大后(A、B与容器接触面间仍相对静止)，下列说法正确的是(　　) A．两物体受到的摩擦力都增大 B．两物体受到的摩擦力大小都不变 C．物体A受到的摩擦力增大，物体B受到的摩擦力大小不变 D．物体A受到的摩擦力大小不变，物体B受到的摩擦力增大 D　[容器绕其轴线转动时，两个物体随容器一起转动，以A为研究对象，在水平方向上，容器施加的弹力提供A做圆周运动的向心力；在竖直方向上，重力和静摩擦力平衡，所以当转速增大后，物体A受到的摩擦力大小保持不变；以B为研究对象，水平方向的静摩擦力提供向心力，由Ff＝Fn＝mω2r知其受到的摩擦力随着转速的增大而增大，故D正确．] 7．(多选)如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面．目测质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，运动员转动的周期T＝2 s，重力加速度为g，关于该女运动员的下列估算正确的是(　　) A．受到的拉力为mg B．受到的拉力为2mg C．做圆周运动的半径为 D．做圆周运动的半径为 BC　[设女运动员受到的拉力为F，分析女运动员受力情况可知，Fsin 30°＝mg，Fcos 30°＝m，故B、C正确．]r，可得：F＝2mg，r＝ 8．如图所示，有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动，轨道平面在水平面内．已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ，半球形碗的半径为R，重力加速度为g，求小球做匀速圆周运动的速度大小及碗壁对小球的弹力大小． 解析　小球受力如图所示，则 mgtan θ＝ r＝Rsin θ FNcos θ＝mg 联立以上三式解得v＝sin θ FN＝． 答案　sin θ 　 9．如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保