专题03 向心力及加速度综合复习-【期末直通车】2021-2022学年高一物理下学期期末重难点复习（沪科版2020必修二）

专题03 向心力及加速度综合复习（教师版） 一、单选题 1．如图，小明在游乐园乘坐摩天轮。已知摩天轮在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动。当小明从最低点a处转动到水平位置d处的过程中，小明（　　） A．对座舱的压力大小不变 B．所受合外力的大小逐渐变大 C．在水平方向的受力大小逐渐变大 D．在水平方向的受力大小保持不变 【答案】C 【详解】 小明的受力分析如图所示，其中Fx为水平方向的受力，Fy为竖直方向的受力，Fx与Fy的合力提供向心力F，其中Fy是小明的重力mg和座舱对其支持力FN的合力，即 当小明从a到d的运动过程中，F大小不变，即小明所受合外力的大小不变，但方向逐渐趋于水平，由此可知Fy逐渐减小，Fx逐渐增大，则FN逐渐减小，根据牛顿第三定律可知小明对座舱的压力逐渐减小。 故选C。 2．向心力演示器如图所示，把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究（　　） A．向心力的大小与质量的关系 B．向心力的大小与半径的关系 C．向心力的大小与角速度的关系 D．以上三者均可探究 【答案】C 【详解】 两球质量m相同，做圆周运动的半径r相同，在调整塔轮上的皮带的位置时，由于皮带上任意位置的线速度相同，根据 可知改变了两个塔轮做圆周运动的角速度ω，物体的角速度也随之改变，故可以探究向心力大小与角速度的关系，故C正确，ABD错误。 故选C。 3．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一个物体随着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（　　） 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．物体所受弹力增大，摩擦力不变 D．物体所受弹力减小，摩擦力也减小 【答案】C 【详解】 在竖直方向上，物体所受摩擦力始终与重力平衡；在水平方向上，物体所受弹力提供向心力，当圆筒的角速度增大以后，物体所受摩擦力不变，所需向心力增大，所受弹力增大。 故选C。 4．如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①放在A盘的边缘，钢球②放在A盘边缘某点与盘中心连线的中点上，钢球③放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2：1，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮。a、b的轮半径之比为1： 2，用皮带连接a、b两轮转动时，钢球①、②、③受到的向心力之比为（　　） A．2：4：1 B．4：2：1 C．2：1：4 D．8： 4：1 【答案】D 【分析】 【详解】 钢球①、②在同一转盘上，则具有相同的角速度，根据向心力公式 可得向心力与半径成正比则钢球①、②受到的向心力之比为 用皮带连接a、b两轮转动，则a、b两轮的线速度相同，根据公式 可知，a、b两轮的角速度与半径成反比，则有 A盘与a轮同轴，B盘与b轮同轴，则有 根据向心力公式 可得钢球②、③受到的向心力之比为 则钢球①、②、③受到的向心力之比为8： 4：1，所以D正确；ABC错误； 故选D。 5．如图所示，六张“小动物椅子”固定在六根水平横杆上，可一起绕中间的竖直轴转动。小动物椅子离竖直轴的距离恒定，当“小动物椅子”上均坐上小孩并一起匀速转动时，他们的（　　） A．角速度相同 B．线速度相同 C．向心加速度相同 D．所需的向心力相同 【答案】A 【分析】 【详解】 A．都围绕同一个轴转，所以小孩的角速度大小相同，方向相同，A正确； B．根据 可知小孩的线速度大小相等，方向不同，B错误； C．根据 可知向心加速度大小相等，方向不同，C错误； D．向心力与小孩的质量有关，因质量不知，则向心力大小不可知，D错误。 故选A。 6．一个物体做匀速圆周运动时，若角速度大小保持不变，下列说法中正确的是（　　） A．轨道半径越小周期越大 B．轨道半径越小线速度越大 C．轨道半径越大线速度越大 D．轨道半径越大向心加速度越小 【答案】C 【分析】 【详解】 A．根据 可知，周期与半径大小无关，A错误； BC．根据 当以角速度ω做匀速圆周运动，半径越大时，线速度越大，半径越小时，线速度越小，B错误C正确； D．根据 角速度不变，半径越大，向心加速度越大，D错误。 故选C。 7．如图所示，工厂里的吊车正吊着一个铸件沿水平方向匀速运动，因为某种原因，突然紧急刹车，此瞬时铸件所受的合外力(　　 ) A．方向竖直向上 B．方向向前 C．为零 D．方向竖直向下 【答案】A 【详解】 由题意知，当车突然刹车停止运动时，铸件开始做圆周运动，其所受合力指向圆心提供向心力，有，即合力竖直向上，故选A． 【点睛】当车突然停止运动的瞬间，铸件由于惯性，绕吊车上的悬点做圆周运动，在最低点时，重力和拉力的合力提供向心力．根据牛顿第二定律求解． 8．将自行车转弯近似看成它绕某个定点O（图中未画出）做圆周运动。如图所示为自行车转弯