第6章 第2节 向心力-【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第二册五维课堂课时作业（人教版）

巴物理 u=R,那么车轮C上外边缘线速度的大小0=2mN迟，所 t 以小车的行程为s=-2红N迟，故C项正确，D项错误] n 8AD[报括h=之，解件√臣，则子弹在圆简中的 水年逸度为西=号-以赁故A项正骑，B项错送：因 d 为子弹从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上， 则=(2m-1)子，m=1,2,3…,因为T=2红，解得m= (2n-1)√条，当n=1时0=√景，当n=2时， 。=3√景，故C项错误，D项正确.] 9.ACD[飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A点做匀速圆 周运动，恰好击中A点，说明A,点正好在最低，点或最高 点被击中，设时间为t,平抛的水平位移为L,则L=t, A点在最高点时，则：h=方g,联立有：1=0.3s,% 5m/sA点在最低点时，则：h十d=gt,联立得：t 0.5s,U。=3m/s,故A项正确.A在最高点时，飞镖飞行 时间t和圆盘转动的周期满足：t=nT(n=1,2,3…),由 T=2红得：0=20π·”rad/s(m=1,2,3),A点在最低点 3 时，飞绿飞行时网：和国金特动的用期满足1=T一子 (m=0,1,2,3…),由T=2π得：u=(4m十2)rrad/s(n 0,1,2,3…),故B项错误.A点在最高点时：t=0.3s, %=5m/s,竖直方向：y,=gt=10×0.3m/s=3m/s,飞 锋击中国盘的建度方向m0=号-子：A点在最长点 时，则：t=0.5s,4=3m/s,,=gt=10×0.5m/s= 5ms,飞能主中目金的连度方向am0=受=子，数C 项正确.A点在最高，点时飞镖击中圆盘的速度大小为： 1=√/6十=√5十3m/s=√34m/s,A点在最低，点 时飞镖击中圆盘的速度大小为：”=√话十 √3+5m/s=√34m/s,故D项正确.] 10.解析：食料在最高点做平地运动，则有：H=2gt D=vt 联立解得：=D,√2而 g 由v=ωL可得最大转动角速度为： v=D√2gH w一L 2HL 最小角速度为0 故角速度范图0，D2g正） 2HL 。D√2gF 答案：0， 2HL ·5 必修第二册 第二节向心力 1.AD[做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力， 合力的大小不变，方向始终指向圆心，方向时刻改变，故 A项正确，B项错误；做匀速圆周运动的物体所受合外力 提供向心力，合力只改变速度的方向，不改变速度的大 小，故C项错误，D项正确.] 2.C[细线的拉力等于小球重力的n倍，即为：nmg= 2 mR,解得：v=√ngR,故A,B项错误；根据拉力提供向 心力可得：mg=mRw,解得：u√尺 g,故C项正确D 项错误.] 3.CD[以小球为研究对象，可能受到重力、支持力和拉力 作用，受力情况如图所示，如果细绳对小球的拉力为零， 则小球受到的重力与支持力的合力不可能提供向心力， 故A项错误；细绳和金属圆环对小球的作用力大小如果 相等，二者在水平方向的合力为零，则向心力为零，故B 项错误；将拉力F和支持力N进行正交分解，根据平衡 条件可得：竖直方向：Fcos60°十Vcos60°=mg,水平方 有Fa60-Ns如60=mRw,共中R=0-联 立解得：F=mg十之m,N=mg一合md,所以知绳对小 球拉力与小球的重力大小不可能相等，故C项正确；当ω= 军时，N=mg一言m=0,所以此时金局圆环对小球的 1 作用力为零，故D项正确.] w --xN mg 4.B[向心力的大小为F。=m尽，故A项错误：物块在最 低点时，报据牛频第二定律得：N一mg=m京，则有：N =mg十mR,所以滑动摩擦力为：f=N= 02 (mg十m尺)，故B项正确，C项错误；物块相对于金属 壳向右，则物块受到的滑动摩擦力方向水平向左，故D 项错误.] 5.D[设绳子与竖直方向的夹角为日，根据牛顿第二定律 得，mgan0=msin0,解得。=L6)是，可知h- 器，即h与】成正比，h与的图线是一条过原点的倾 斜直线，故D项正确，A、B、C项错误.] 参考答案 mg 6.A[两球均受到重力、支持力和绳子的拉力作用，向心 力是三个力的合力；两球的重力均与支持力平衡，由绳 的拉力提供向心力，则P球受到的向心力等于Q球受到 的向心力，所以A选项是正确的，B、C错误；根据向心力 大小相等得到，mprp=Qw6ra,因为角速度相同，此 方程与角速度无关，所以当仙增大时，两球半径不变，P 球不会向杆外运动，Q球也不会沿杆向外运动，故D 错误.门 7.A[皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以 a轮，b轮半径之比为1：2，所以由u=r0得：四=山 r =是，共轴的点角追度相等，两个钢球的角递度分别与 共轴轮子的角速度相等，则二=号.根据向心加速度口 2 =心，则知受-吕朝球的质量相等，由F=m得，向 心力之比为尽8 元=，所以A正确，B,CD错误.] 8.解析：(1)实验中研究向心力和速度的关系，保持圆柱体 质量和运动半径不变，采用的实验方法是控制变量法， 所以B选项是正确的， (2)①作出F一U图线，如图所示 F/N 10H 8 6 2 0 246810721(m2.s2) ②根据F=m知，图线的斜率k=心，则有：m=7.9 9 代入数据计算得出：m=0.18kg. 答案：(1)B(2)①见解析图②0.18 _2π 9.解析：(1)木块的角速度ω=宁 (2)木块的线速度为0=or=票。 (3)摩擦力提供木块做圆周运动所需的向心力， 则f=4π2mr T. 答案：1号(2) (3)4rm T2 ·57 课时作业马 10.解析：(1)线AB水平且张力恰为0，对小球受力分析， 在竖直方向 10 Tcos37° 37 37% B A Tsin379 mg 00' T=07=品N=12.5N 10 (2)当细线AB上的张力为0时，小球的重力和细线AC 张力的合力提供小球圆周运动的向心力，有： mgtan37°=nw2Lsin37 10 解得：w入c0s37V1X08rad/s-5V2 rad/s. 2 由于仙<，则细线AB上有拉力，设为T1,AC线上 的拉力为Tc2,根据牛顿第二定律得： 0 37 mg 00' T42cos37°=mg Taca sin 37-TAm moi Lsin 37 解得：TAc2=12.5N, Tw1=1.5N. (3)当AB细线竖直且拉力为零时，B点距C点的水平 和竖直距离相等，故此时细线与竖直方向的夹角为 53°，此时的角速度为w', 53 mg 0' 则mgtan53°=mw'2Lsin53 解得0入3 0 rad/s 由于w=v2oad/s√3 /50 rad/s,当=√20rad/s时， 细线AB在竖直方向绷直，拉力为T2,仍然由细线AC上 张力T的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力. Tc3sin53°=mo Lsin53 TaCs coS53°-mg-Ta2=0 解得：Tac3=20N,TAB2=2N. 答案：(1)12.5N(2)12.5N1.5N(3)20N2N物理 空 物 课时 间 第 理 纠错空间 作业 [合格考练] 1.(多选)对于做匀速圆周运动的物体所 受的合力，下列判断正确的是( A.大小不变，方向一定指向圆心 B.大小不变，方向也不变 C.产生的效果既改变速度的方向，又改 变速度的大小 D.产生的效果只改变速度的方向，不改 变速度的大小 2.系在细线上的小球在光 滑水平桌面上做匀速圆 周运动.若小球做匀速 圆周运动的轨道半径为R,细线的拉 方法总结 等于小球重力的n倍，则小球的( A.线速度u一 ng B.线速度v= R ng C.角速度w ng D.角速度w=√JngR 3.(多选)如图所示，置于竖直 面内的光滑金属圆环半径为 r,质量为m的带孔小球穿于 环上，同时有一长为r的细绳 一端系于圆环最高点，当圆 环以角速度ω（ω≠0）绕竖直直径转动时 A.细绳对小球的拉力可能为零 B.细绳和金属圆环对小球的作用力大 小可能相等 C.细绳对小球拉力与小球的重力大小 不可能相等 D.当w=7 时，金属圆环对小球的作 用力为零 必修第二册 节 向心力 4.如图所示，半球形金属 壳竖直固定放置，开口 向上，半径为R,质量为的物块，沿着 金属壳内壁滑下，滑到最低点时速度大 小为，若物块与球壳之间的动摩擦因 数为，则物块在最低点时，下列说法正 确的是 ( A.受到向心力为mg十m反 2 B.受到的支持力为mg十mR C.受到的摩擦力为mg D.受到的摩擦力方向为水平向右 5.如图所示，一小球由不 可伸长的轻绳系于一竖 直细杆的A点，当竖直 杆以角速度ω匀速转动 时，小球在水平面内做匀速圆周运动」 关于小球到A点的竖直距离h与角速 度ω的关系图线，正确的是() 6.如图所示是用以说明 Rr Ro 向心力和质量、半径之 间关系的仪器，球P和 Q可以在光滑杆上无 摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连 第六章圆周运动 接，mp=2mo,当整个装置以角速度w 匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不 变，则此时 ( A.两球受到的向心力大小相等 B.P球受到的向心力大于Q球受到的 向心力 C.两球均受到重力、支持力和向心力三 个力的作用 D.当ω增大时，Q球将沿杆向外运动 [等级考练] 7.如图所示，在验① ② Q 证向心力公式的 B 品 实验中，质量相 皮带b⑤ 同的钢球①、②分别放在转盘A、B上， 它们到所在转盘转轴的距离之比为 2:1.a、b分别是与A盘、B盘同轴的 轮.a、b的轮半径之比为1：2，用皮带 连接a、b两轮转动时，钢球①、②所受 的向心力之比为 A.8:1 B.4:1 C.2:1 D.1:2 8.如图甲所示是某同学探究做圆周运动 的物体质量、向心力、轨道半径及线速 度关系的实验装置，做匀速圆周运动的 圆柱体放置在水平光滑圆盘上，力传感 器测量向心力F,速度传感器测量圆柱 体的线速度，该同学通过保持圆柱体 质量和运动半径不变，来探究向心力F 与线速度v的关系： FIN 速度传感器 力传感器 圆柱体 24681072/(m2s9 甲 (1)该同学采用的实验方法为 A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法 D.比值法 15 课时作业色 (2)改变线速度，多次测量，该同学测 出了五组F、v数据，如表所示： 空 间 w/(m·s-1)1.01.52.02.53.0 纠错空间 F/N 0.882.003.505.507.90 该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上 描出了五个点， ①作出F一v2图线； ②若圆柱体运动半径r=0.2m,由作出 的F一2图线可得圆柱体的质量m= kg(保留两位有效数字) 9.如图所示，圆形玻璃平板半径为，一质 量为m的小木块放置在玻璃板的边缘. 随玻璃板一起绕圆心O在水平面内做 匀速圆周运动，玻璃板转动的周期为 T,求： (1)木块的角速度大小. m (2)木块的线速度大小. 方法总结 (3)木块所受摩擦力的 大小. ++++++++十++十+ 年++。年+。。：+年。年++。 年年年里年年年g里年年年g■年年年年年 世物理 必修第二册 10.如图所示，装置BO (2)若装置匀速转动的角速度ω1= 空 O可绕竖直轴O'O 间 37 √10rad/s,求细线AC与AB的拉力 转动，可视为质点的 分别多大？ 纠错空间 B 小球A与两轻细线 m (3)若装置匀速转动的角速度ω，= 连接后分别系于B、 0 √20rad/s,求细线AC与AB的拉力 C两点，装置静止时细 分别多大？ 线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角 0=37°.已知小球的质量m=1kg,细线 AC长L=1m,B点距C点的水平和竖 直距离相等.（重力加速度g取10m/s2, sn37r-gos37-台 (1)若装置以一定的角速度匀速转动 时，线AB水平且张力恰为0，求线AC 的拉力大小？ 方法总结 。 ·16·