课时作业(六)　匀速圆周运动的向心力和向心加速度-2021-2022学年新教材高中物理必修第二册【金版新学案】同步导学（教科版）

课时作业 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) [合格达标练] 1．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 B　[由向心力的表达式F＝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，A错误，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，C、D错误。] 2．如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变(　　) A．木块下滑的过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力4个力作用 B．因为速率不变，所以木块加速度为零 C．木块下滑的过程中所受的合外力越来越大 D．木块下滑过程中加速度大小不变，方向时刻指向球心 D　[木块下滑的过程中受重力、弹力、摩擦力3个力作用，3个力的合力提供向心力，A错误。木块下滑时速率不变，速度方向发生变化，木块做变速运动，所以木块加速度不为零，B错误。木块下滑时做匀速圆周运动，所受的合外力大小不变，C错误。木块下滑时做匀速圆周运动，木块下滑过程中加速度大小不变，方向时刻指向球心，D正确。] 3．向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。现分别将小球放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与半径的关系，下列做法正确的是(　　) A．皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量不同的小球做实验 B．皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量相同的小球做实验 C．皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量不同的小球做实验 D．皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量相同的小球做实验 D　[根据公式F＝mω2r，要研究小球受到的向心力大小与半径的关系，需控制小球的质量和角速度不变，故应将皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，这样二者的角速度相等，同时用质量相同的小球做实验，故D正确。] 4．“玉兔号”月球车依靠太阳能电池板提供能量，如图ABCD是一块矩形电池板，能绕CD转动，E为矩形的几何中心(未标出)，则电池板旋转过程中(　　) A．B、E两点的转速相同 B．A、B两点的角速度不同 C．A、B两点的线速度不同 D．A、E两点的向心加速度相同 A　[根据题意，绕CD转动的过程中，电池板上各点的角速度相同，则转速相等，故A正确，B错误；根据线速度与角速度关系式v＝ωr，转动半径越小的，线速度也越小，由几何关系可知，A、B两点的线速度相等，故C错误；A、E两点因角速度相同，半径不同，由向心加速度的公式a＝ω2r可知，它们的向心加速度不同，故D错误。] 5．(2020·湖北十堰二中高一检测)如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇动脚踏板，使后轮飞速转动，如图所示，图中a、b为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，c、d为飞轮(小齿轮)边缘上的两点，则下列说法正确的是(　　) A．a点的角速度大于d点的角速度 B．后轮边缘a、b两点的线速度相同 C．b、d两点运动的周期相同 D．飞轮上c、d两点的向心加速度相同 C　[a、d两点共轴转动，角速度相同，A错误。 a、b两点共轴转动，角速度相同，半径也相同，但位置不同，所以线速度的方向不同，B错误。 b、d两点同轴转动，则它们运动的周期相同，C正确。 c、d两点共轴转动，角速度相同，半径也相同，根据a＝ω2r分析知它们的向心加速度大小相等，但方向相反，D错误。] 6．如图所示是我国自行研制的“直11”系列直升机，是一种小吨位直升机，可用于轻型武装直升机或运输机，在直升机螺旋桨上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，而B在叶片的中点(叶片长度相等)。当叶片转动时(　　) A．这三点的周期关系为TA>TB>TC B．这三点的角速度大小关系为ωA>ωB>ωC C．这三点的线速度大小关系为vA＝vC>vB D．这三点的向心加速度大小关系为aA>aB>aC C　[直升机螺旋桨上A、B、C三点为同轴转动，则这三点的周期及角速度大小均相同，因为A、C在叶片的端点，而B在叶片的中点，则A、C两点的转动