第6章 第3节 向心加速度-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版 江苏专用）

2klo 向心力为F。=mw2·2,=3,由力的三角形可知静摩擦力 不等于弹簧的弹力，故D错误.故选B 微专题实验：探究向心力大小的表达式 黑题专题强化 1.(1)B(2)一C(3)当两小球的质量和做圆周运动的半 径相等时，向心力的大小与角速度的平方成正比 2.(1)C(2)R4 d dr (3)0.2 解析：(1)由图甲可知，滑块与遮光片同轴转动，所以滑块的 角速度等于遮光片的角速度.故选C.(2)若某次实验中测得 d 遮光片的挡光时间为△，则遮光片的线速度为”=公角速 度为@爱总，当资块到竖直转辅的距离为，时，箭块的 线速度为2=r= (3)根据k=m_m,.1 dr 4)2图像的斜率为=m,。1 R`(4)2,可知 F- R产3x10,代入数据解得， 0.2m. 第3节向心加速度 白题基础过关 1.A2.A3.D4.D 5.A解析：导线AB的角速度u=2mn=3000x2m rad/s 60 100mrad/s,线速度v=wr=50mm/s,向心加速度an=w2r= 5000m2m/s2,向心力Fn=man=500m2N,故选A. 6.D解析：AB.水平转盘半径为3m,离地高为3m,绳长为 5m,根据几何关系可知，雪圈（含人）做匀速圆周运动的半 径为r=√32+(52-3)m=5m,则线速度大小为u=r=2× 5m/s=10m/s,故AB错误；CD.雪圈（含人）做匀速圆周运 动的加速度大小为a=w2r=2×5m/s2=20m/s2,故C错误， D正确.故选D. 黑题应用提优 1.C 2.D解析：A.在0'点对小球受力分析，根据牛顿第二定律可 得P-mg= ,解得F=mg+ 。,故相同条件下，钉子的位置 越靠近小球，绳子与钉子碰撞瞬间，小球做圆周运动的半径 越小，绳子上的力就越大，绳子越容易断裂，A错误：B.小球 在C点时，受到重力和绳子的拉力，二者不是平衡力，合力 不为零，故加速度不为零，B错误：C.小球在0'点时具有向 心加速度，加速度也不为零，C错误：D.设小球偏离到B点 时与竖直方向的夹角为α：，偏离到C点时与竖直方向的夹角 为B,B、C距最低点0'的高度相等，由几何知识可知α<B,对 小球分别受力分析可得mgsin a=mag,mgsin B=mac,解得 ag=gsin a,ac=gsin B,由于a<B,故aB<ac,D正确.故选D. 0 0 必修第二册 3.C解析：A.物块相对于斜面静止时，对物块受力分析可 知mgtan37°=ma,可得a=gtan37°，即物块的加速度大小与 转台的转速无关，选项A错误；B.根据gtan37°=om=2mnw, 15 当n= r/s时，解得v=2m/s,选项B错误；C.根据 8T gtan 370=o'r=(2mn)2h 37。,当九=5/8时，解得h 15 0.4m,选项C正确；D.当n-8如/s时，物块的向心加速度 30 大小为a=gtan37°= 4m/s,选项D错误故选C. 压轴挑战 4.B解析：B.小物体在最低点即将滑动时，此时圆盘角速度最 大，由牛顿第二定律有umgcos30°-mgsin30°=mw1,解得圆 盘角速度的最大值@，=√品=5万as,故B正确；A小物 体在最高点恰好不受摩擦力时，根据牛顿第二定律有mg· sin30°=mw1,解得小物体在最高点不受摩擦力时的角速度 心-√层，代入数据解得仙，=0ads,由于小物体与圆盘 相对静止，故角速度不会超过5√2rad/s,故到最高点摩擦力 不能为零，故A错误；CD.由于做匀速圆周运动，合力方向指 向圆盘中心，除掉最高点和最低点外其他位置，摩擦力方向 均不通过圆盘中心，故CD错误故选B. 第4节生活中的圆周运动 白题基础过关 1.B2.C 3.D解析：ABC.根据牛顿第二定律汽车在拱桥最高点 有mg-N=mR拱桥对汽车的支持力为N=mgmR,根据 牛顿第三定律知，汽车对拱桥面的压力为N=mgmR<mg, 处于失重状态，故ABC错误：D.汽车在离开桥顶的临界状态 时N=0,根据mg=m日，解得汽车离开桥顶时的帖界速度为 √gR,故当行驶速度大于√gR时，汽车会腾空，故D正确故 选D. 4.(1)750N(2)1800N(3)102m/s 解析：(1)摩托车通过凸弧最高点A时，由牛顿第二定律 2 有mg-N=mR,解得N=mgmR =150×10N-150× 0 N-750 N (2)摩托车通过凹弧最低点B时，由牛顿第二定律有 N2-mg=m- 解得N,=mg+m,三150x10N 心N 1800N,由牛顿第三定律可知，车对桥面的压力大小等于桥 面对车的支持力大小，为1800N. (3)对摩托车过凹凸形桥分析可知，在凹桥处超重，在凸桥 处失重，过凸桥最高点与桥面的压力为零时，有mg=m爱 解得vmx=√gR,=√0x20m/s=102m/s. 5.D6.D 7.A解析：由于铁球密度大，容易发生离心运动，所以铁球会 黑白题12第3节向心加速度 白题基础过关 限时：10min 题型1对向心加速度的理解 们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动.当大 1.*关于做圆周运动物体的向心加速度，下列 轮以角速度ω顺时针转动时 说法正确的是 ( A.A点与B点的线速度大小相等，加速度大 A.向心加速度的方向始终与线速度方向垂直 小也相等 B.向心加速度的大小与轨道半径成反比 B.A点与C点的角速度大小相等，加速度大 C.向心加速度越大，则线速度大小变化得 小也相等 越快 C.C点比B点的角速度小但加速度大 D.在匀速圆周运动中，向心加速度不变 D.B点比C点的角速度大、加速度也大 题型2向心加速度的公式及其应用 5.*(2025·河北张家口期中)工程技术上常 2.下面四个公式中a.表示匀速圆周运动的 用转速描述圆周运动的快慢，其单位r/min 向心加速度，v表示匀速圆周运动的线速度，ω 表示每分钟转过的圈数.如图所示，ABCD 表示匀速圆周运动的角速度，T表示周期，r表 为某发电机内部的一根线圈，绕中心轴以 示匀速圆周运动的半径，则下面四个式子中 3000r/min的转速匀速转动.已知导线AB的 正确的是 ( 质量为0.1kg,到转轴的距离为0.5m,则导线 ①6，÷2 ②an=w2 AB的 A.角速度为100πrad/s ③an=ww ④an= 4n 7 r B.线速度为1500m/s A.①②③ B.②③④ C.加速度为1250m/s2 C.①③④ D.①②④ D.向心力为125N 3.运动员滑雪时运动轨迹如图所示，已知该 6.*★(2024·江西萍乡期末)如图为“雪地转 运动员滑行的速率保持不变，角速度为ω，向 转”游戏，人乘坐雪圈（尺寸大小忽略不计） 心加速度为a.则 ( 绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上做匀速 A.w变小，a变小 B.w变小，a变大 圆周运动.已知绳子悬挂在离地高为3m、半径 C.w变大，a变小 D.w变大，a变大 为3m的水平转盘的边缘，且绳子长为5m.运 动时，绳与水平杆垂直，则雪圈（含人）( 0 (第3题) (第4题) A.线速度大小为8m/s 4.*★*(2025·北京人大附中期末)在图中，A、B B.线速度大小为14m/s 两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大 C.加速度大小为16m/s2 轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它 D.加速度大小为20m/s2 必修第二册黑白题030 黑题应用提优 限时：20min 1.(2024·云南昆明质检)实验室内有实验 u.重力加速度大小g取10m/s2,sin37°=0.6， 仪器如图所示，左侧为两塔轮同轴传动，右侧 cos37°=0.8.下列说法正确的是 () 也有两塔轮同轴传动.左边大轮与右边小轮通 A.物块相对于斜面静止时的加速度大小与转 过皮带传动（皮带不打滑）p9m、n为四个塔 台的转速有关 轮边缘上的点.两侧大轮半径相等，小轮半径 15 B.当n= r/s时，v=1.5m/s 相等，大轮半径是小轮半径的3倍，则( 8T 15 C.当n=。r/s时，h=0.4m 8π A.p、q、n三点的线速度的大小之比为1： D.当n= 15 /s时，物块的向心加速度大小为 T 3:1 40 B.pm、n三点的角速度之比为3：1：1 3m/s2 C.p、m、n三点的向心加速度之比为1：9：3 压轴挑战 D.p、m、n三点的向心加速度之比为1：1：3 2.*(2025·河南信阳期中)如图所示，细绳 4. 整如图所示，一倾 的一端固定于0点，另一端系一个小球，在0 斜的匀质圆盘可绕通 点的正下方钉一个钉子A,小球从一定高度摆 过圆心、垂直于盘面 下，运动过程中最低点为O',左侧的最高点为 的固定轴以不同的角 50 B,右侧的最高点为C,B、C两点在同一高度. 速度匀速转动，盘面上离转轴距离为1= 5cm处有一可视为质点的小物体始终相对 下列说法正确的是 ( 静止在圆盘上.已知小物体与盘面间的动摩 A.钉子的位置越远离小球，当细绳与钉子相 碰时，绳就越容易断 擦因数为今，盘面与水平面的夹角9=309 B.小球到达位置C时加速度为零 C.小球到达位置O时加速度为零 重力加速度大小g取10m/s2,设最大静摩 擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是 D.小球在C点的加速度大于在B点的加速度 ( 0 0 A.小物体运动到最高点时所受 转台 静摩擦力可能为零 讲解 0137° 工 B.若要小物体与圆盘始终保持相对静止， 0 (第2题) (第3题) 圆盘角速度的最大值为52rad/s C.圆盘做匀速圆周运动，小物体运动到与 3.*(2025·重庆月考)如图所示，倾角为37°、 圆盘圆心等高点时摩擦力方向指向圆盘 足够长的光滑斜面固定在水平转台上，斜面底 中心 端位于O,处.当转台绕竖直轴00，以不同转速 D.小物体运动过程中静摩擦力方向始终都 转动时，可视为质点的物块会静止（以斜面为 是通过圆盘中心，但不一定指向圆盘中 参考系)在斜面上的不同位置，物块所在位置 心，也可能是背离圆盘中心 到水平转台的高度为h,物块的线速度大小为 第六章黑白题031