6.2 向心力 课时检测 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第 1 页 共 6 页 第2节 向心力 课时检测 A组：基础巩固 一、选择题: 1．关于向心力的说法正确的是(　　) A．物体由于做圆周运动而产生了向心力 B．向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小 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．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 2.场地自行车比赛中，运动员在弯道处转弯的情景如图所示，弯道处的路面是倾斜的，假设运动员转弯时在水平圆轨道上做匀速圆周运动，此过程的自行车(含运动员)除受空气阻力和摩擦力外，还受到(　　) A．重力和支持力　　　　 B．支持力和向心力 C．重力和向心力 D．重力、支持力和向心力 3．一个在水平面上做匀速圆周运动的物体，如果半径不变，而速率增加为原来速率的3倍时，其向心力是36 N，则物体原来受到的向心力的大小是(　　) A．2 N　 B．4 N C．6 N　 D．8 N 4.如图所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)。某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是(　　) 5.如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则(　　) A．物块A不受摩擦力作用 B．物块B受5个力作用 C．当转速增大时，A受摩擦力增大，B受摩擦力减小 D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴 6.如图所示，把一个长为20 cm、劲度系数为360 N/m的弹簧一端固定作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50 kg的小球。当小球以 r/min 的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长量应为(　　) A．5.2 cm　　　　　　　 B．5.3 cm C．5.0 cm D．5.4 cm 7．质量为1 kg的小球做匀速圆周运动，10秒内沿半径为20 m的圆周运动了100 m，小球做匀速圆周运动时，下列选项正确是(　　) A．线速度的大小为5 m/s B．向心力的大小为5 N C．角速度大小为5 rad/s D．周期大小为4 s 8．(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，目测质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，运动员转动的周期T＝2 s，重力加速度为g，估算可知该女运动员(　　) A．受到的拉力为mg B．受到的拉力为2mg C．做圆周运动的半径为 D．做圆周运动的半径为 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 9.如图所示，质量为m的物体，沿半径为r的圆轨道自A点滑下，A与圆心O等高，滑至B点(B点在O点正下方)时的速度为v。已知物体与轨道间的动摩擦因数为μ，求物体在B点所受的摩擦力。 B组：能力强化 一、选择题: 10.长沙市橘子洲湘江大桥桥东有一螺旋引桥，供行人上下桥。假设一行人沿螺旋线自外向内运动，如图所示。已知其走过的弧长s与时间t成正比。则关于该行人的运动，下列说法正确的是(　　) A．行人运动的线速度越来越大 B．行人所受的合力大小不变 C．行人运动的角速度越来越小 D．行人所受的向心力越来越大 11．如图所示，轻杆的一端拴一小球，另一端与竖直杆铰接。当竖直杆以角速度ω匀速转动时，轻杆与竖直杆之间的张角为θ。下列图像中能正确表示角速度ω与张角θ关系的是(　　) 12．(多选)如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿顺时针方向缠绕在两钉子上(俯视)。现使小球以初速度v0在水平面上沿逆时针方向做圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是(　　) A．小球的速度变大 B．小球的角速度变小 C．小球的向心力变小 D．细绳对小球的拉力变大 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 13.如图所示，水平光滑桌面上A、B两球质量分别为m1、m2，用一劲度系数为k的轻弹簧相连，一长为L1的水平细线一端与A相连，另一端拴在竖直轴OO′上。当A与B均以角速度ω绕OO′做匀速圆周运动时，弹簧长度为L2，求： (1)弹簧伸长量； (2)细线上的弹力大小； (3)将细线突然烧断的瞬间，A、B两球的加速度大小。 参考答案： A组：1.解析：B　向心力是物体做圆周运动的原因，物体由于有向心力才做圆周运动，故A错误；因向心力始终垂直于线速度方向，所以它不改变线速度的大小，只改变线速度的方向，当合力完全提供向心力时，物体就做匀速圆周运动，该合力大小不变，方向时刻改变，即向心力是变力，故B正确，D错误；向心力是根据力的作用效果命名的，它可能是某种性质的力，也可能是某个力的分力或几个力的合力，受力分析时不能加入向心力，故C错误。 2.解析：A　自行车(含运动员)转弯时所需的向心力由重力、路面的支持力、空气阻力与摩擦力的合力提供，向心力是效果力，不是自行车(含运动员)实际受到的力，所以选项A正确。 3.解析：B　根据向心力公式得F1＝m；当速率为原来的3倍时有F2＝m＝36 N，解得F1＝4 N，选项B正确。 4.解析：C　 橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧；合力的径向分力提供向心力，切向分力产生切向加速度。由于做加速圆周运动，转速不断增加，故合力与速度的夹角小于90°；故选C。 5.解析：B　物块A受到的摩擦力充当其做圆周运动的向心力；物块B受到重力、支持力、A对物块B的压力、A对物块B的沿半径向外的静摩擦力和圆盘对物块B的沿半径向里的静摩擦力，共5个力的作用；当转速增大时，A、B所受摩擦力都增大；A对B的摩擦力方向沿半径向外。故选项B正确。 6.解析：C　小球转动的角速度ω＝2nπ＝rad/s＝12 rad/s，由向心力公式，得kx＝mω2(x0＋x)，解得x＝＝ m＝0.05 m＝5.0 cm，选项C正确。 7.解析：B　线速度的大小为v＝＝ m/s＝10 m/s，选项A错误；向心力的大小为F＝m＝1× N＝5 N，选项B正确；角速度大小为ω＝＝ rad/s＝0.5 rad/s，选项C错误；周期大小为T＝＝4π s，选项D错误。 8.解析：BC　设女运动员受到的拉力为F，分析女运动员受力情况可知，F sin 30°＝mg，F cos 30°＝mr，解得F＝2mg，r＝，故B、C正确。 9.解析：物体由A滑到B的过程中，受到重力、轨道弹力及摩擦力的作用，做圆周运动。物体在B点的受力情况如图所示，其中轨道弹力FN与重力mg的合力提供物体做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得FN－mg＝， 解得FN＝mg＋， 则滑动摩擦力为Ff＝μFN＝μm。 答案：μm B组：10.解析：D　依题意s＝vt可知该行人运动的线速度大小不变，故A错误；由微元法将行人沿螺旋线运动的每一小段视为圆周运动的一部分，轨道半径逐渐减小，其向心力Fn＝m，向心力越来越大，线速度大小不变，在沿轨迹切线方向的分力为0，故所受合力即为向心力，也越来越大，故B错误，D正确；运动的角速度ω＝越来越大，故C错误。 11.解析：D　小球受到重力mg和轻杆的拉力T的共同作用，将拉力进行分解，由圆周运动规律可知小球在水平方向上，有T sin θ＝mω2l sin θ，式中l为杆的长度，在竖直方向上，有T cos θ＝mg，联立解得ω＝ ，根据函数关系知D正确，A、B、C错误。 12.解析：BC　由于小球所受的拉力始终与其速度方向垂直，不改变速度大小，故A错误；由v＝ωr可知，v不变，r变大，则角速度ω变小，故B正确；小球的向心力Fn＝m，v不变，r变大，则向心力变小，故C正确；细绳对小球的拉力F＝m，v不变，r变大，则F变小，故D错误。 13.解析：(1)由题意可知，B球受到的弹簧弹力提供B球做圆周运动的向心力。设弹簧伸长ΔL，则有kΔL＝m2ω2(L1＋L2) 解得弹簧伸长量为ΔL＝。 (2)对A球分析，细线的弹力和弹簧弹力的合力提供A球做匀速圆周运动的向心力，则有FT－kΔL＝m1ω2L1 所以细线的弹力为FT＝m2ω2(L1＋L2)＋m1ω2L1＝(m1L1＋m2L1＋m2L2)ω2。 (3)将细线突然烧断的瞬间，A、B两球都由弹簧的弹力提供加速度， 对A球：kΔL＝m1a1 对B球：kΔL＝m2a2 解得a1＝，a2＝ω2(L1＋L2)。 答案：(1)　(2)(m1L1＋m2L1＋m2L2)ω2　 (3)　ω2(L1＋L2) 学科网（北京）股份有限公司 $