第六章 高效作业7 6.2 向心力-【精彩三年】2020-2021学年高中新教材物理必修第二册课程探究与巩固配套word（人教版 浙江专版）

高效作业7 [6.2　向心力] [A级　新教材落实与巩固] 1．(多选)做匀速圆周运动的物体，有关向心力说法正确的是(　BD　) A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的方向 D．向心力的方向与合力的方向相同 【解析】 因向心力总是沿半径指向圆心，方向不断变化，故向心力是变力，选项A错误；因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小，只能改变线速度的方向，选项B正确，C错误；做匀速圆周运动的物体受的合力提供向心力，合力与向心力方向相同，选项D正确。 2．下列说法中正确的是(　C　) A．做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用 B．做匀速圆周运动的物体所需的向心力不变 C．向心力的方向始终与圆弧的切线方向垂直 D．向心力的方向始终指向圆心，故方向不变 【解析】 做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受所有力的合力，选项A错误；做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小不变，但是方向不断变化，选项B错误；向心力的方向始终与圆弧的切线方向垂直，选项C正确；向心力的方向始终指向圆心，故方向不断变化，选项D错误。 3．质量一定的物体做半径确定的匀速圆周运动，向心力的大小(　B　) A．与线速度大小成正比 B．与线速度大小的平方成正比 C．与角速度大小成反比 D．与角速度大小的平方成反比 【解析】 根据向心力公式F＝mrω2＝m＝mvω，所以半径确定时，向心力的大小与线速度大小的平方或角速度大小的平方成正比，所以B正确。 4． 在粗糙的水平面上，一个小朋友拉着一个物体沿逆时针方向做匀速圆周运动，O点为圆心，则下图中，能正确表示物体受到的拉力F和摩擦力Ff的图示是(　C　) 【解析】 物体做匀速圆周运动，则合力即向心力应指向圆心，由于物体受到摩擦力，故合力为拉力与摩擦力的合力，指向圆心；又摩擦力方向与相对运动方向相反，沿切线方向，由图可知，满足上述要求的只有选项C。 5．日常生活中可以利用离心运动甩干衣物上的水分，如图所示，已知甩干筒直径为d＝0.5 m，工作时转速为n＝ r/s，则甩干过程中衣物和筒壁之间的弹力与衣物所受重力的比值为(g取10 m/s2)(　B　) A．80　　　B．40　　　C．20　　　D．10 【解析】 衣物转动的角速度ω＝2πn＝2π× rad/s＝40 rad/s，则对衣物，根据牛顿第二定律FN＝mω2r＝。衣物和筒壁之间的弹力与衣物所受重力的比值为＝＝＝40，B正确。 6．(教材改编)(多选)波轮洗衣机中的脱水筒在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的主要技术参数如表所示。在运行脱水程序时，有一质量m＝6 g的硬币被甩到筒壁上，随筒壁一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　CD　) 　 主要技术参数 额定电压、频率 ～220 V、50 Hz 额定脱水功率 225 W 质量 31 kg 脱水转速 600 r/min 脱水筒尺寸 直径300 mm 高370 mm 外形尺寸 长555 mm 宽510 mm 高870 mm A．硬币受重力、摩擦力、支持力、向心力4个力作用 B．硬币的角速度大小约为20 rad/s C．硬币的线速度大小约为9.42 m/s D．筒壁对硬币的弹力大小约为3.55 N 【解析】 硬币受重力、筒壁对其的摩擦力和支持力共三个力的作用，故A错误；脱水筒的转速n＝600 r/min，所以硬币的角速度ω＝ rad/s＝20π rad/s＝62.8 rad/s，故B错误；脱水筒的直径d＝300 mm，脱水筒的半径为r＝150 mm＝0.15 m，硬币的线速度v＝ωr＝9.42 m/s，故C正确；筒壁对硬币的弹力FN＝mω2r≈3.55 N，故D正确。 7．某班同学在学习了向心力的公式F＝m和F＝mω2r后，分学习小组进行实验探究向心力。同学们用细绳系一纸杯(杯中有30 mL的水)在空中甩动，使纸杯在水平面内做圆周运动(如图甲所示)，来感受向心力。 (1)下列说法中正确的是__BD__(填字母，多选)。 A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力不变 B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力增大 C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力不变 D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力增大 (2)如图乙所示，绳离杯心40 cm处打一结点A，80 cm处打一结点B，学习小组中一位同学用手表计时，另一位同学操作，其余同学记录实验数据。 操作一：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。 操作二：手握绳结B，使杯