高效作业06 向心力-【优化探究】2022高一物理暑假高效作业（新教材版）

高效作业６ １．ACD　向心力是根据力的作用效果来命名的,它可以是物体 受力的合力,也可以是某一个力的分力,因此,在进行受力分 析时,不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心,与速度方 向垂直,所以向心力只改变速度方向,不改变速度大小,A、 C、D正确. ２．C　由于雪橇在冰面上滑动,其滑动摩擦力方向必与运动方 向相反,即沿圆的切线方向;因雪橇做匀速圆周运动,合力一 定指向圆心,由此可知 C正确. ３．C　由细线的拉力提供向心力,则F拉 ＝Fn＝mω２r,只减小旋 转角速度,拉力减小,只加快旋转速度,拉力增大,只更换一 个质量较大的小球,拉力增大,故 A、B错误,C正确;突然放 开绳子,小球受到的合力为零,将沿切线方向做匀速直线运 动,故 D错误. ４．D　物体随圆筒一起匀速转动时,受到三个力的作 用:重力G、筒壁对它的弹力FN和筒壁对它的摩擦 力Ff(如图所示).其中G 和Ff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匀速 转动而未滑动,则物体所受的摩擦力Ff大小等于其重力.而 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. ５．B　物块 A受到的摩擦力充当其向心力;物块 B受到重力、 支持力、A对物块B的压力、A 对物块 B的沿半径向外的静 摩擦力和圆盘对物块B的沿半径向里的静摩擦力,共５个力 的作用;当转速增大时,A、B所受摩擦力都增大. ６．CD　在绳子完全被释放后与释放前相比,由于小球所受的拉 力与速度垂直,故不改变速度大小,选项 A 错误;由v＝ωr,v 不变,r变大,则角速度ω 变小,选项 B错误;小球的向心力 Fn＝m v２ r ,v不变,r变大,则Fn变小,选项 C正确;细绳对小 球的拉力F＝mv ２ r ,v不变,r变大,则F 变小,选项 D正确. ７．BC　质点沿螺旋线自外向内运动,说明运动轨迹半径r不断 减小,根据其走过的弧长s与运动时间t成正比,由v＝st 可 知,线速度大小不变,故 A 错误;根据 Fn＝m v２ r ,可知v不 变,r减小时,Fn 增大,故 B正确;根据ω＝ v r 可知,v不变,r 减小时,ω增大,故 C正确;根据F合 ＝mv ２ r 可知,质点质量不 变,r减小,F合 增大,故 D错误. ８．B　根据m２g＝m１rω２得r＝ m２g m１ 􀅰１ ω２ ,可知r与１ ω２ 成正比,与 ω２成反比,故 A错误,B正确;因为 １r ＝ m１ m２g ω２,则 １r 与ω２成 正比,故 C、D错误. ９．C　处于中间位置的水果在水平面内随车转弯,做水平面内 的匀速圆周运动,合外力提供水平方向的向 心 力,则 Fn＝ mω２R,根据平衡条件及平行四边形定则可知,其他水果对该 水果的作用力大小为F＝ m２g２＋m２ω４R２,选项 C正确. １０．BC　摆球受重力和绳子拉力两个力的作用,设摆球做匀速 圆周运动的周期为T,则:mgtanθ＝m４π ２ T２ r,r＝Lsinθ,则T ＝２π Lcosθg ,转速n＝ １T ＝ １ ２π g Lcosθ ,B、C 正确,A、D 错误. １１．C　小球在重力和杆的作用力下做匀速圆 周运动.这两个力的合力充当向心力必指 向圆心,如图所示.用 力 的 合 成 法 可 得 杆 的 作 用 力:F ＝ (mg)２＋F向２ ＝ m２g２＋m２ω４R２,根 据 牛 顿 第 三 定 律,小 球对杆的上端的反作用力F′＝F,C正确. １２．A　摆动过程中绳子的拉力和重力的合力充当向心力,设绳 与竖直方向间的夹角为θ,如图所示 根据几何知识可得F＝mgtanθ,r＝htanθ,根据公式F＝ mω２r可得ω＝ gh ,又知道T＝２πω ,所以两者的周期相同, A正确;根据公式v＝ωr可得线速度不同,B错误;由于两者 与竖直方向的夹角不同,所以向心力不同,C错误;绳子拉 力T＝ mgcosθ ,故绳子拉力不同,D错误. １３．解析:(１)实验中研究向心力和速度的关系,保持圆柱体质 量和运动半径不变,采用的实验方法是控制变量法,所以 B 选项是正确的. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋