第6章 2 向心力（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版）

[对应学生用书作业(七)P13]

[基础训练]

1．用长短不同、材料和粗细均相同的两根绳子各拴着一个质量相同的小球，在光滑的水平面上做匀速圆周运动，则(　　)

A．两个小球以相同的角速度运动时，短绳容易断

B．两个小球以相同的线速度运动时，长绳容易断

C．两个小球以相同的角速度运动时，长绳容易断

D．不管怎样都是短绳容易断

解析　小球做圆周运动时，绳子的拉力提供向心力，由F＝mω2r可知，ω相同时，绳越长，拉力越大，绳越容易断，故A错误，C正确；由F＝m可知，线速度相同时，绳越短，越容易断，故B、D均错误。

答案　C

2．(多选)如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时与水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算知该女运动员(　　)

A．受到的拉力为G    B．受到的拉力为2G

C．向心加速度为g    D．向心加速度为2g

解析　女运动员做圆锥摆运动，对女运动员受力分析可知，她受到重力、男运动员对其的拉力，如图所示。竖直方向合力为零，有F sin 30°＝G，得F＝2G，B项正确；水平方向上的合力提供做匀速圆周运动的向心力，有F cos 30°＝man，即2mg cos 30°＝man，所以an＝g，C项正确。

答案　BC

3．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，角速度之比为4∶3，则它们的向心力之比为(　　)

A．1∶4    B．2∶3

C．4∶9    D．16∶9

解析　向心力的大小公式Fn＝mrω2，因为质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，角速度之比为4∶3，则向心力大小之比为4∶9，故C正确，A、B、D错误。

答案　C

4．(2025·广东广州校联考)如图所示，某家用小汽车的车轮直径为80 cm，一个质量为10-3 kg的小石块A卡在轮胎边缘的花纹中，当该车以72 km/h的速度在平直公路上正常行驶时，小石块因车轮转动而受到的向心力大约是(　　)

A．0.01 N    B．0.05 N

C．0.5 N    D．1 N

解析　半径为r＝＝40 cm，换算单位72 km/h＝20 m/s，根据向心力表达式Fn＝，代入数据可得Fn＝1 N，故选D。

答案　D

5．质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆端套有一个质量为m的小球，现使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为ω，如图所示，则杆的上端受到的作用力大小为(　　)

A．mω2R    B．

C．    D．不能确定

解析　小球在重力和杆的作用下做匀速圆周运动，这两个力的合力充当向心力必指向圆心，如图所示。用力的合成法可得杆对球的作用力：F＝＝，根据牛顿第三定律，小球对杆的上端的反作用力F′＝F，C正确。

答案　C

6．两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则(　　)

A．A所需的向心力比B的大

B．B所需的向心力比A的大

C．A的角速度比B的大

D．B的角速度比A的大

解析　小球的重力和悬线的拉力的合力充当向心力，设悬线与竖直方向夹角为θ，则Fn＝mg tan θ＝mω2l sin θ，θ越大，向心力Fn越大，所以A正确，B错误；而ω2＝＝，故两者的角速度相同，C、D错误。

答案　A

7．如图所示，质量相等的A、B两物体随竖直圆筒一起做匀速圆周运动，且与圆筒保持相对静止，下列说法正确的是(　　)

A．线速度vA＞vB

B．运动周期TA＞TB

C．筒壁对它们的弹力FNA＝FNB

D．它们受到的摩擦力FfA＝FfB

解析　A和B共轴转动，角速度相等即周期相等，由v＝rω知，A转动的半径较小，则A的线速度较小，故A、B错误；A和B做圆周运动靠弹力提供向心力，由FN＝mrω2知，A的半径小，则FNA＜FNB；竖直方向上：重力和静摩擦力平衡，重力相等，则摩擦力相等，即