第6章 2 向心力-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课时素养训练word（人教版）

2　向心力 一、单项选择题:本题共6小题。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.秋千的吊绳往往会有些磨损。在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千(　D　) A.在下摆过程中 B.在上摆过程中 C.摆到最高点时 D.摆到最低点时 解析:设单根绳长为l,当秋千摆到最低点时速度最大,由牛顿第二定律F-mg=m知,此时吊绳中拉力F最大,吊绳最容易断裂,故D正确。 2.如图所示,某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中,物体的速率逐渐增大,则(　D　) A.物体的合力为零 B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心O C.物体的合力就是向心力 D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外) 解析:物体做加速曲线运动,合力不为零,A错误;物体做速度大小变化的圆周运动,合力不指向圆心,合力沿半径方向的分力提供向心力, 合力沿切线方向的分力使物体速度变大,即除在最低点外,物体的速度方向与合力方向间的夹角为锐角,合力方向与速度方向不垂直, B、C错误,D正确。 3.如图所示,汽车在炎热的夏天沿不规整的曲面行驶时,其中最容易发生爆胎的点是(汽车运动速率不变)(　D　) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 解析:由牛顿第二定律及向心力公式可知,汽车在a、c两点,有FN=G-m<G,FN为支持力,即汽车在a、c两点不容易发生爆胎;同理可知,汽车在b、d两点,有FN=G+m>G,即汽车在b、d两点容易发生爆胎。又由题图知b点所在曲线半径大,即rb>rd,又vb=vd,故FNb<FNd, 所以在d点车胎受到的压力最大,即此处最容易发生爆胎,故D项 正确。 4.如图所示,物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力有(　B　) A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心 B.圆盘对B的摩擦力,方向指向圆心;A对B的摩擦力,方向背离圆心 C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力 D.圆盘对B的摩擦力和向心力 解析:以A为研究对象,B对A的摩擦力指向圆心,提供A做圆周运动的向心力,根据牛顿第三定律,A对B有背离圆心的摩擦力;以整体为研究对象,圆盘对B的摩擦力指向圆心,A项错误,B项正确;向心力为效果力,不是性质力,C、D项错误。 5.质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上,杆上套有一个质量为m的小球,今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω, 如图所示。则杆的上端受到的作用力大小为(　C　) A.mω2R B. C. D.不能确定 解析: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大小F==,根据牛顿第三定律,小球对杆的上端的作用力大小F′=F,C正确。 6.如图所示,光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔,用一细绳穿过小孔连接质量分别为m1、m2的小球A和B,让B球悬挂,A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心做匀速圆周运动,角速度为ω,半径为r。 则关于r和ω关系的图像正确的是(　B　) 解析:根据m2g=m1rω2得r=·,可知r与成正比,与ω2成反比,故A错误,B正确;因为=ω2,则与ω2成正比,故C、D错误。 二、多项选择题:本题共4小题。每小题有多个选项符合题目要求。 7.如图所示,小球m用两根长度相等的细绳系在竖直杆上,细绳不可伸长。当杆旋转时,对小球受力分析正确的是(　BCD　) A.受重力、绳的拉力和向心力作用 B.可能受重力、一根绳的拉力共两个力作用 C.可能受重力、两根绳的拉力共三个力作用 D.上面一根绳的拉力总大于小球受到的重力 解析:转速较小时,小球受重力和上面一根绳的拉力作用;转速较大时,小球受重力和两根绳的拉力作用,故A错误,B、C正确。只有上面一根绳有拉力时,绳拉力的竖直分力大小等于球受到的重力;如果两根绳都有拉力,上面绳拉力的竖直分力大小等于球受到的重力和下面绳拉力的竖直分力之和,所以上面绳的拉力一定比球受到的重力大,故D正确。 8.如图所示,一辆汽车正通过一段弯道公路,视汽车做匀速圆周运动。则(　BC　) A.该汽车向心力恒定不变 B.汽车左、右两车灯的角速度大小相等 C.若速率不变,跟公路外车道相比,汽车在内车道行驶时所受的向心力较大 D.若速率不变,跟晴天相比,雨天路滑时汽车在同车道上行驶时所受的向心力较小 解析:向心力是矢量,方向时刻变化,A错误;汽车整体的角速度相等,左、右两个灯的角速度相同,B正确;若汽车以恒定的线速度大小转弯,根据Fn=m,在内车道时转弯半径小,故在内车道时向心力大,C正确;根据Fn=m,向心力不会因为天气而变化,只是雨天路面较滑,最大静摩擦力减小,D错误。 9.如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺