课后提升训练(十四)第3章 第2节 科学探究：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（鲁科版2019）

课后提升训练(十四) [对应学生用书P163] 1．(2021·广州市北大附中为明广州实验学校高一期中)广州的广州塔和上海的东方明珠塔都随地球的自转一起转动，下列说法正确的是(　　) A．两座塔的角速度相等 B．两座塔的线速度相同 C．两座塔的运动周期不相等 D．两座塔的向心加速度相同 A　解析：AC．两座塔都随地球做匀速圆周运动，有 T1＝T2，ω1＝ω2 故A正确，C错误； B．根据公式有v＝ωR 由于两地的离地轴的距离不相等，故两座塔的线速度大小不同，故B错误； D．根据公式有an＝ω2R 由于两地的离地轴的距离不相等，故两座塔的加速度大小不同，故D错误．故选A． 2．(2021·江苏扬州市·高一期末)如图所示是起吊重物的吊车，当液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，则下列说法正确的是(　　) A．M和N两点的周期之比为1∶2 B．M和N两点的角速度之比为1∶2 C．M和N两点的线速度之比为1∶2 D．M和N两点的向心加速度之比为1∶4 C　解析：A．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，可知M和N两点的周期之比为1∶1，A错误； B．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，可知M和N两点的角速度之比为1∶1，B错误； C．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，由v＝ωr可知M和N两点的线速度之比为1∶2，C正确； D．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，由a＝ω2r可知M和N两点的加速度之比为1∶2，D错误．故选C． 3．(2021·四川成都市·成都外国学校高一月考)如图所示，表演“飞车走壁”的杂技演员骑着摩托车飞驶在圆台形筒壁内，圆台筒固定不动，其轴线沿竖直方向．演员驾驶摩托车先后在M和N两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，如果此时不计车轮与筒壁的摩擦力，则(　　) A．M处的线速度一定小于N处的线速度 B．M处的角速度一定小于N处的角速度 C．M处的运动周期一定等于N处的运动周期 D．M处对筒壁的压力一定大于N处对筒壁的压力 B　解析：A、B、C．演员和摩托车在M和N处紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动．摩托车受到的支持力和重力的合力提供向心力，根据平行四边形可知Fn＝ 在M和N处，质量不变，在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的，由于在M处运动的半径大于在N处的半径．由向心力的计算公式Fn＝m＝mω2r 可知半径越大，线速度越大，角速度越小，根据T＝ 可知角速度不同，周期不同，故A、C错误，B正确； D．在两点处筒壁对摩托车的支持力FN＝ 相等，根据牛顿第三定律可知在两点对筒壁的压力相等，D错误．故选B． 4．如图所示，在光滑水平面上，两个相同的小球A、B固定在同一直杆上，以O点为圆心做匀速圆周运动，两球在运动过程中，则(　　) A．角速度相同　　　　　　 B．线速度相同　　 C．向心力相同 D．向心加速度相同 A　解析：A．两球通过杆连接，任意时间内，两者转过角度相同，则角速度相同，故A正确； B．两球角速度相同，半径不同，根据v＝ωr，A球的线速度大于B球，故B错误； C．由F＝mω2r可知，A球的向心力大于B球，故C错误； D．由a＝ω2r，A球的向心加速度大于B球，故D错误．故选A． 5．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随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 C　解析：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图； 其中重力G与静摩擦力f平衡，即f＝G 与物体的角速度无关，支持力N提供向心力，所以当圆筒的角速度ω增大以后，向心力变大，物体所受弹力N增大，ABD错误，C正确．故选C． 6．(2021·吉林白城市·白城一中高一期中)用长为l的细绳拴住一质量m的小球，当小球在一水平面上做匀速圆周运动时，如图细绳与竖直方向成α角，求： (1)小球做匀速圆周运动的向心加速度A． (2)绳对小球的拉力FT. (3)小球做匀速圆周运动周期T.(已知重力加速度为g) (1)g tan α　(2)　(3)2π 解析：(1)小球做圆周运动时的受力情况如图所示 则mg tan α＝ma 解得a＝g tan α (2)绳子受到的拉力cos α＝ 解得FT＝ (3)由几何关系可知r＝L sin α 根据mg tan α＝mr 解得T＝2π 7．(2021·广西南宁市·高一月考)将一平板折成如图所示形状，AB部分水平且粗糙，BC部分光滑且与水平方向成θ角