圆周运动和向心力 同步练习 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

圆周运动和向心力 1.如图所示，小球沿碗的光滑内壁在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。则小球受到( ) A.重力 B.重力和支持力 C.重力和向心力 D.重力、支持力和向心力 2.做匀速圆周运动的物体，一直变化的物理量是( ) A.线速度 B.角速度 C.转速 D.周期 3.如图所示是研究地球自转的示意图，a、b是地球赤道上的两点，b、c是地球表面上不同纬度同一经度上的两个点，下列说法正确的是( ) A.a、b、c三点的周期不同 B.a、c两点的角速度相同 C.b、c两点的线速度大小相同 D.a、b两点的向心加速度相同 4.在图中，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有相对滑动。下列结论正确的是( ) A. B. C. D. 5.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图是某一变速自行车齿轮传动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有16齿，D轮有12齿，则( ) A.该车可变换四种不同挡位 B.该车可变换两种不同挡位 C.当A轮与C轮组合时，两轮的角速度之比为 D.当A轮与C轮组合时，两轮的角速度之比为 6.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，摩擦力也增大了 B.物体所受弹力和摩擦力都减小了 C.物体所受弹力不变，摩擦力也不变 D.物体所受弹力增大，摩擦力不变 7.甲、乙两物体做匀速圆周运动，其质量之比为1:2，转动半径之比为1:2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受合外力之比为( ) A.1:4 B.2:3 C.4:9 D.9:16 8.如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于小物块A的受力情况，下列说法正确的是( ) A.受重力、支持力 B.受重力、支持力和摩擦力 C.受重力、支持力、摩擦力和向心力 D.受到的合外力为零 9.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆轨道内侧做圆周运动。当其运动到轨道最低点时，下列关于小球受力情况的分析正确的是( ) A.仅受重力 B.仅受轨道的支持力 C.受重力和轨道的支持力 D.受重力、轨道的支持力和向心力 10.如图所示，一质量为M的人站在台秤上，一根长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是( ) A.小球运动到最高点时，小球的速度为零 B.当小球运动到最高点时，台秤的示数最小，且为mg C.小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数相同 D.小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态 11.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是___________。 A.建立物理模型法 B.控制变量法 C.等效法 D.放大法 （2）图示情境正在探究的是___________。 A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系 C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系 （3）若上图中铝球和钢球的质量比为1:2，则铝球与钢球的向心加速度之比为___________，受到的向心力之比为___________。 12.图甲是探究向心力大小与质量m、半径r、线速度v的关系的实验装置图。电动机带动转台匀速转动，改变电动机的电压可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间。用一轻质细线绕过固定在转台中心的光滑小滑轮将金属块与力传感器连接，金属块被约束在转台的凹槽中并只能沿半径方向移动，且跟转台之间的摩擦力忽略不计。 （1）某同学为了探究向心力与质量的关系，需要控制_________和_________两个变量保持不变； （2）另一同学为了探究向心力与线速度的关系，用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r，光电计时器读出转动的周期T，则线速度大小为_________（用题中所给字母表示）； （3）该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应周期的数据，并在图乙所示的坐标系中描绘出了图线，若已知金属块质量，则金属块转动的半径_______m。（结果保留两位有效数字） 答案以及解析 1.答案：B 解析：分析小球受力知，小球受重力和支持力，而向心力是重力与支持力的合力，故B正确，ACD错误。 故选B。 2.答案：A 解析：做匀速圆周运动的物体，保持不变的物理量是角速度、转速和周期，线速度大小不变，但方向时刻在改变，故一直变化的物理量是线速度，A正确，BCD错误； 故选A。 3.答案：B 解析