内容正文:
第2节 向心力
1、 向心力
1.(2022·全国·高一专题练习)旱冰爱好者在地面上滑行如图所示,若他正沿圆弧弯道以不变的速率滑行,则他( )
A.做匀速运动 B.所受的合力为0
C.受到重力和向心力 D.向心力方向不断变化
2.(2022春·广东江门·高一阶段练习)如图所示,餐桌上的水平玻璃转盘匀速转动时,其上的物品相对于转盘静止,则以下说法正确的是( )
A.越靠近圆心的物品线速度越大 B.越靠近圆心的物品加速度越小
C.越靠近圆心的物品角速度越小 D.越靠近圆心的物品摩擦力越小
3.(2022春·甘肃酒泉·高一期末)(多选)把一小球放在光滑的玻璃漏斗中,晃动漏斗,可使小球沿漏斗壁在某一平面内做匀速圆周运动,如图所示,小球的向心力( )
A.由小球的重力提供
B.由摩擦力提供
C.由小球的重力与玻璃漏斗对小球的支持力的合力提供
D.由玻璃漏斗对球的支持力在水平方向的分力提供
4.(2023·全国·高一假期作业)画出图中物体A的受力示意图,并分析其所受向心力的来源。
2、 向心力的大小
5.(2023·高一课时练习)小明同学乘坐高铁分别以不同速率v1、v2通过同一水平圆弧形弯道,且v1>v2。若小明所需向心力的大小分别为F1、F2,则( )
A.F1<F2 B.F1=F2
C.F1>F2 D.F1、F2的大小关系无法确定
6.(2022·全国·高一专题练习)当老鹰在高空中盘旋时,垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力。已知当质量为m的老鹰以速率v匀速水平盘旋时,半径为R,则其向心力为( )
A.mv2R B. C. D.
7.(2022·高二课时练习)质量为m的小球用长为L的轻质细线悬挂在O点,在O点的正下方处有一光滑小钉子P,把细线沿水平方向拉直,如图所示,无初速度地释放小球,当细线碰到钉子的瞬间(瞬时速度不变),细线没有断裂,则下列说法正确的是( )
A.小球的线速度突然增大
B.小球的角速度突然减小
C.小球对细线的拉力突然增大
D.小球对细线的拉力保持不变
8.(2022·全国·高一假期作业)如图所示,轻绳的一端系着物块A,另一端通过水平转盘中心的光滑小孔O吊着小球B,A随转盘一起绕通过小孔O的竖直轴匀速转动,小球B始终与转盘保持相对静止。已知:物块A与小球B质量均为m,物块A与转盘接触面的动摩擦因数为,物块A转动半径为r,重力加速度为g,则转盘转动的角速度可能是( )
A. B. C. D.
9.(2022春·河南安阳·高一期末)在2022年3月23日天宫课堂中,航天员老师利用手摇离心机将水油分离。天宫课堂中宇航员的手摇离心机可简化为如图在空间站中手摇小瓶的模型,假设小瓶(包括小瓶中的油和水)的质量为m,P为小瓶的质心,细线的长度(从图中O到P之间的长度)为L,小瓶在t时间内转动了n圈,当小瓶转动到竖直平面内最高点时,细线中的拉力为( )
A. B. C. D.
10.(2022·高一课时练习)如图所示,半径为r的圆筒A绕竖直中心轴匀速转动,筒的内壁上有一个质量为m的物体B,物体B一边随圆筒A转动,一边以竖直向下的加速度a下滑。若物体与筒壁间的动摩擦因数为,圆筒A转动的角速度为多大?
3、 实验探究
11.(2022秋·浙江杭州·高一浙江省杭州第二中学校考期末)用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是______。
A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法
(2)图示情景正在探究的是______。
A.向心力的大小与半径的关系
B.向心力的大小与角速度大小的关系
C.向心力的大小与物体质量的关系
12.(2022秋·河北廊坊·高一河北省文安县第一中学阶段练习)两个同学做体验性实验来粗略地验证向心力公式 r和Fn=mω2r。他们的做法如下:如图甲,绳子的一端拴一个小沙袋(或其他小物体),绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A,80cm的地方打另一个绳结B。同学甲看手表计时,同学乙按下列步骤操作:
操作一:手握绳结A,如图乙,使沙袋在水平方向上做匀速圆周运动,每秒运动1周。体会此时绳子拉力的大小。
操作二:手仍然握绳结A,但使沙袋在水平方向上每秒运动2周。体会此时绳子拉力的大小。
操作三:改为手握绳结B,使沙袋在水平方向上每秒运动1周。体会此时绳子拉力的大小。
根据以上操作步骤填空:操作一与操作三________(填“线速度”或“角速度”)相同,同学乙感到________(填“操作一”或“操作二”)绳子拉力比较大;操作二与操作三________(填“线速度”或“角速度”)相同,同学乙感到________(填“操作二”或“操作三”)绳子拉力比较大。
13.(2022·全国·高一专题练习)图甲是探究向心力大小与质