课时梯级训练(8)第六章 第2节 向心力（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

课时梯级训练(8)　向心力 1．物体做匀速圆周运动的条件是(　　) A．有一定的初速度，且受到一个始终与初速度垂直的恒力作用 B．有一定的初速度，且受到一个大小不变、方向变化的力的作用 C．有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用 D．有一定的初速度，且受到一个大小不变、方向始终和速度垂直的合力作用 D　解析：做匀速圆周运动的物体，必须受到一个大小不变、方向时刻指向圆心的合力的作用，且向心力等于合力，故只有D正确。 2．如图甲所示，在某些地方要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图乙所示的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，A、B间的距离L＝80 m，铁索的最低点离A、B连线的垂直距离H＝8 m，若把铁索看作是圆弧，已知一质量m＝52 kg的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点时的速度为10 m/s，那么(　　) 　　 A．人在整个铁索上的运动可看成是匀速圆周运动 B．可求得铁索的圆弧半径为100 m C．人在滑到最低点时，滑轮对铁索的压力为570 N D．人在滑到最低点时，滑轮对铁索的压力为50 N C　解析：人借助滑轮下滑过程中，其速度是逐渐增大的，因此人在整个铁索上的运动不能看成匀速圆周运动；设圆弧的半径为r，由几何关系，有：(r－H)2＋＝r2，解得r＝104 m；人在滑到最低点时，根据牛顿第二定律得：FN－mg＝，解得FN＝570 N，C正确。 3．(多选)如图所示，在水平转台上放一个质量M＝2 kg的木块，它与转台间最大静摩擦力Ffmax＝6.0 N，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔O(孔光滑)，另一端悬挂一个质量m＝1.0 kg的物体，当转台以角速度ω＝5 rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10 m/s2，M、m均视为质点)(　　) A．0.04 m B．0.08 m C．0.16 m D．0.50 m BC　解析：木块的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mg＋Ffmax＝Mω2r1，解得最大半径r1＝＝ m＝0.32 m，根据mg－Ffmax＝Mω2r2，解得最小半径r2＝＝ m＝0.08 m，B、C正确，A、D错误。 4．(2022·浙江湖州高一期末)在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力的大小之比。 (1)演示器左、右变速塔轮最上层的半径相等，为探究向心力大小与半径的关系，现将塔轮皮带都拨到最上层，下列操作正确的是______； A．选用两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板B处 B．选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处 C．选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板B和挡板C处 D．选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板A和挡板C处 (2)演示器塔轮皮带可上下拨动，是为了改变两小球做圆周运动的______。 A．角速度　　B．质量　　C．半径 答案：(1)B　(2)A 解析：(1)为探究向心力大小与半径的关系，应使两球的质量、角速度相等，将塔轮皮带都拨到最上层，两球的角速度相等，故选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处，B正确。 (2)塔轮通过皮带传动，套皮带的两轮边缘线速度相等，皮带上下拨动，目的是通过改变转动半径来改变两小球做圆周运动的角速度，A正确。 5．画出图中物体A和飞机的受力示意图，并分析其所受向心力的来源。 答案：见解析 解析：图a、图b、图c中，向心力由物体所受的重力和绳子拉力的合力提供，也可以认为是由绳子拉力的一个分力提供，拉力的另一个分力与重力平衡，如图： 图d、e中，向心力由绳子的拉力提供，如d图；向心力由物体所受的静摩擦力提供，如e图； 　　 图f中，向心力由侧壁对物体的支持力提供，如图f； 　　 图g中，向心力由物体所受的重力和斜面的支持力的合力提供，也可以认为是由支持力的水平分力提供，其竖直分力与重力平衡，如图g； 图h中，向心力由飞机所受的重力和空气对飞机的“推举力”的合力提供，这个“推举力”的本质是弹力，弹力总与接触面垂直，所以飞机机身有一定的倾角。 通过以上分析可以清楚看到，向心力不是某种性质力，而是由重力、弹力、摩擦力这些性质力的合力或分力来提供。 6．(2022·广东珠海高一期末)一个半径r＝0.2 m的滚筒洗衣机内有一件质量m＝0.5 kg的衣服(如图乙中小物块)，衣服贴着内壁跟着圆筒以角速度ω＝20 rad/s绕中心轴做匀速圆周运动，重力加速度g取10 m/s2，若此时衣服恰好不下滑，求： (1)衣服对桶壁的压力大小； (2)衣服与桶壁之间的摩擦系数。 答案：(1