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第2节 向心力
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1.(多选)关于向心力,下列说法正确的是( )
A.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各力的合力,也可以是某个力的分力
B.向心力一定是由做圆周运动的物体所受的合力提供,它是根据力的作用效果命名的
C.对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时,一定不要漏掉向心力
D.向心力只能改变物体的运动方向,不能改变物体运动的快慢
2.(多选)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( )
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,则跟公路外道相比,汽车在内道行驶时所受的向心力较大
D.若速率不变,则跟晴天相比,雨天路滑时汽车在同车道上行驶时所受的向心力较小
3.狗拉雪橇,雪橇在位于水平冰面的圆弧形道路上匀速率滑行。如图为关于雪橇运动到某位置时受到的合外力及速度方向的示意图(为圆心),其中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.旋转篮球是每个篮球爱好者都会努力提升的一种技能。如图,半径约为13cm的篮球在某同学的手指上旋转,测得篮球上的一个小泥点在1min内随篮球旋转的圈数为60,由此可估算的物理量是( )
A.小泥点的线速度大小 B.篮球旋转的角速度大小
C.小泥点的向心加速度大小 D.小泥点做圆周运动的向心力大小
5.如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,这个过程简化为下图的情景,水平板上放一个物体,使水平板和物体一起在竖直平面内做匀速圆周运动,为水平直径,为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,下列说法正确的是( )
A.在最低点时,物块所受支持力等于物块的重力
B.物块所受合外力不变
C.除c、d两点外,物块都要受摩擦力
D.c、d两点,物块所受支持力相同
6.如图所示,游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”,当“魔盘”转动时,游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。分析游客的受力情况,下列说法正确的是( )
A.游客受重力、支持力、摩擦力和向心力
B.游客受到摩擦力方向与运动方向相反
C.游客受到摩擦力方向与运动方向相同
D.游客受到摩擦力方向指向圆心
7.如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO'转动,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使小物块a不下滑,则圆筒转动的角速度ω至少为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,完全相同的三个小球A、B、C均用长为的细绳悬于小车顶部,小车以的速度匀速向右运动,A、C两球与小车左、右侧壁接触,由于某种原因,小车的速度突然减为0,此时悬线张力之比为(重力加速度g取)( )
A.3∶3∶2 B.2∶3∶3 C.1∶1∶1 D.1∶2∶2
9.A、B两物体都做匀速圆周运动,,,经过1秒钟,A转过圆心角,B转过了圆心角,则A物体的向心力与B的向心力之比为( )
A.1︰4 B.4︰9 C.9︰16 D.16︰9
10.(多选)在地球上空的空间站中,宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适,科学家设想建造一种环形空间站,如图所示,圆环绕中心轴匀速旋转,宇航员站在旋转舱内的侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度大小为g,圆环中心轴到旋转舱内侧壁的距离为圆环的半径r,宇航员可视为质点,那么在实验过程中,下列分析正确的是( )
A.宇航员在旋转舱内的侧壁上随着旋转舱做匀速圆周运动
B.旋转舱绕其轴线转动的角速度大小为
C.旋转舱绕其轴线转动的周期大小为
D.航天员在旋转舱内的惯性消失,惯性大小与在地球上明显不同了
11.为“探究向心力大小与角速度的关系”,某实验小组通过如图甲所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上,可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过细绳连接滑块,可测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片,宽度为d,光电门可以记录遮光片通过的时间,测出滑块中心到竖直杆的距离为l。实验过程中细绳始终被拉直。
(1)滑块随杆转动做匀速圆周运动时,每经过光电门一次。力传感器和光电门就同时获得一组拉力F和遮光时间t,则滑块的角速度 (用t、l、d表示)。
(2)为探究向心力大小与角速度的关系,得到多组实验数据后,应作出F与 (填“”、“”、“”或“”)的关系图像。若作出图像是一条过原点的倾斜直线,表明此实验过程中向心力与 成正比(选填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”)。
(3)若作出图像如图乙所示,图线不过坐标原点的原因是 。
12.某同学利用如图所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关