(练习)课后素养落实10 科学探究：向心力-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)

课后素养落实(十)　科学探究：向心力 (建议用时：40分钟) 考点一　向心力 1．(2020·辽宁阜新第二高级中学月考)关于向心力的下列说法正确的是(　　) A．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B．向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向，不能够改变速度的大小 C．做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心，所以是恒力 D．做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小 B　[物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体本身产生的，故A错误；向心力总是与速度方向垂直，不做功，不能改变速度的大小，只能改变速度的方向，故B正确，D错误；向心力始终指向圆心，方向时刻在改变，即向心力是变化的，故C错误。] 2.(2020·安徽省淮北一中期中)如图所示，杂技演员进行表演时，可以悬空靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。该演员(　　) A．受到4个力的作用 B．所需的向心力由重力提供 C．所需的向心力由弹力提供 D．所需的向心力由静摩擦力提供 C　[演员受到重力、圆筒的弹力以及圆筒的摩擦力3个力的作用，选项A错误；演员所受的重力与摩擦力平衡，弹力提供向心力，故选项C正确，B、D错误。] 3．如图所示，在水平转动的圆盘上，两个完全一样的木块A、B一起随圆盘做匀速圆周运动，转动的角速度为ω，已知木块A、B到圆盘中心O的距离为rA和rB，则两木块的向心力之比为(　　) A．rA∶rB　　　　 B．rB∶rA C．r∶r D．r∶r A　[木块A、B在绕O点转动的过程中，是木块与圆盘间的静摩擦力提供了向心力，因两木块旋转的角速度ω等大，质量一样，由向心力公式F＝mrω2得FA＝mrAω2，FB＝mrBω2，解得FA∶FB＝rA∶rB，故A正确。] 考点二　向心加速度 4．(2020·黑龙江哈尔滨三十二中期中)一小球做匀速圆周运动，运动半径为R，向心加速度为a，则 (　　) A．小球的角速度ω＝ B．小球运动的周期T＝2π C．小球在时间t内通过的路程s＝ D．小球在时间t内转过的角度φ＝t B　[由a＝ω2R，得ω＝，由φ＝ωt得小球在时间t内转过的角度φ＝t，A、D错误；由a＝R，得小球运动的周期T＝2π，B正确；由a＝，得小球的线速度大小v＝，所以时间t内通过的路程s＝t，C错误。] 5．如图所示，两轮压紧，通过摩擦传动(不打滑)，已知大轮半径是小轮半径的2倍，E为大轮半径的中点，C、D分别是大轮和小轮边缘的一点，则E、C、D三点向心加速度大小关系正确的是(　　) A．aC＝aD＝2aE B．aC＝2aD＝2aE C．aC＝＝2aE D．aC＝＝aE C　[同轴转动，C、E两点的角速度相等，由a＝ω2r，有＝2，即aC＝2aE；两轮边缘点的线速度大小相等，由a＝，有＝，即aC＝aD，故C正确。] 6.如图所示，四辆相同的小“自行车”固定在四根水平横杆上，四根杆子间的夹角均保持90°不变，且可一起绕中间的竖直轴转动。当小“自行车”的座位上均坐上小孩并一起转动时，他们的(　　) A．角速度相同 B．线速度相同 C．向心加速度相同 D．所需向心力大小相同 A　[小自行车在转动过程中，转动的周期相等，因此角速度相同，选项A正确；根据v＝rω可知，线速度大小相等，但方向不同，所以选项B错误；根据a＝rω2可知，向心加速度大小相等，但是方向不同，在时刻变化，所以选项C错误；由于不知道小朋友的质量关系，所以根据F向＝mrω2可知，向心力大小关系不确定，选项D错误。] 7．(2020·全国卷Ⅰ)如图所示，一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为(　　) A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N B　[该同学身高相对于秋千的绳长可忽略不计，可以把该同学看成质点。当该同学荡到秋千支架的正下方时，由牛顿第二定律有2F－mg＝，代入数据解得F＝410 N，选项B正确。] 8．如图，质量相同的钢球①、②分别放在A、B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2∶1，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a、b轮半径之比为1∶2。当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力大小之比为(　　) A．2∶1 B．4∶1 C．1∶4 D．8∶1 D　[A、B两盘的半径分别为rA和rB，这两个盘的转动角速度为ωA和ωB，a、b轮的半径分别为ra和rb，这两个轮的转动角速度为ωa、ωb，因为a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，所以有ωA＝ωa，ωB＝ωb，又因为a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动，所以两