6.1 向心力 课时作业-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

《向心力》课时作业 基础夯实 （一）通过受力分析寻找向心力 1. 如图所示，一圆筒绕中心轴转动，小物块紧靠在圆筒的内壁上，相对于圆筒处于静止状态。小物块受到的作用力有（　　） A. 重力、静摩擦力和弹力 B. 重力、滑动摩擦力和弹力 C. 重力、静摩擦力、弹力和向心力 D. 重力、静摩擦力、弹力和离心力 2. 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 3.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一个物体随着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 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小 C. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 D. 物体所受弹力减小，摩擦力也减小 4. 如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的向心力（ ） A. 由重力和支持力的合力提供 B. 由重力、支持力和摩擦力的合力提供 C. 只由重力提供 D. 只由支持力提供 5. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供（　　） A. 重力 B. 弹力 C. 静摩擦力 D. 滑动摩擦力 （二）向心力基本公式的应用 6.2025年11月福建舰在三亚正式入列，标志着我国正式进入三航母时代。如图，福建舰在海上转弯，设其绕O点做匀速圆周运动，速度大小约为10m/s，转弯半径约为2000m，质量约为8×107kg，则（　　） A. 舰受到的合力大小为零 B. 舰所需的向心力大小约为4×106N C. 水对舰的作用力大小约为4×106N D. 水对舰的作用力方向指向O点 7. 为保证驾乘人员安全，车辆在公路弯道行驶时，不允许超过规定的速度。质量为2×103kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N，若汽车经过的弯道半径为28m，则汽车不会发生侧滑的最大速度是（　　） A. 7m/s B. 14m/s C. 21m/s D. 28m/s 8. 如图所示，一个圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的竖直轴匀速转动，角速度为，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，已知物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是（ ） A. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为m2r B. 物块受重力、弹力、摩擦力、向心力作用，合力大小为m2r C. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为m2r D. 物块只受重力、弹力作用，合力大小为零 巩固提升 （三）实际情境中圆周运动的向心力 9. 如图所示，杂技演员进行表演时，可以悬空靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。该演员（　　） A. 受到4个力的作用 B. 所需的向心力由重力提供 C. 圆筒的角速度越大，演员所受的支持力越大 D. 圆筒的角速度越大，演员所受的静摩擦力越大 10.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直中心轴OO'匀速转动的水平转台中央处。质量为m的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与 OO'之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。此时转台转动的角速度大小为（　　） A. B. C. D. 11. 下课后，小丽在运动场上荡秋千，如右图所示。已知每根系秋千的绳子长为4m，小丽的质量为40kg，当秋千板摆到最低点时，速度为3m/s。问此时每根绳子的拉力是多少？（g =10m/s2，小丽看成质点处理，秋千绳、底座等不计质量）（　　） A. 490N B. 245N C. 400N D. 310N 12. 在光滑水平面上相距20 cm的两点钉上A、B两个钉子，一根长1 m的细绳一端系小球，另一端拴在A钉上，如图所示.已知小球质量为0.4 kg，小球开始以2m/s的速度做水平匀速圆周运动，若绳所能承受的最大拉力为4 N，则从开始运动到绳拉断历时为（ ） A. 2.4π s B. 1.4π s C. 1.2π s D. 0.9π s （四）探究影响向心力大小的因素 13.用如图甲所示的向心力演示器探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。 （1）在这个实验中，利用了　　　　　　　　　　来探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系。 A．理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 （2）探究向心力大小F与质量的关系时，选择两个质量　　　　　　　　　　（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板　　　　　　　　　　（选填“A”或“B”）和挡板C处。 （3）如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB = RC =RA/2，若在传动过程中，皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比　　　　　　　　　　，B点与C点的向心加速度大小之比　　　　　　　　　　。 （五）向心力计算题 14. 如图所示，一小球在细线的牵引下，绕光滑水平桌面上的图钉做匀速圆周运动，已知小球质量2kg，细线长度m，沿圆周运动的线速度m/s。求： （1）小球绕圆心运动的周期； （2）细线对小球的拉力的大小。 15. 如图所示，暗室中一水平转台上，距离转轴长为的位置嵌入一物块（可视为质点）。在常亮光源照射下从上往下看，转台逆时针匀速转动，如果用频闪光源照射转台，发现物块做顺时针匀速转动。已知物块质量为，频闪光源闪光频率为，观察到物块做顺时针圆周运动的周期为，当地重力加速度的大小为。求： (1)水平转台的最小转速； (2)转台以最小转速转动时给物块的作用力大小。 16.游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图，其中P为处于水平面内的转盘，可绕OO'轴转动，圆盘半径d=24m，绳长l=10m。假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时，绳与竖直方向的夹角为θ，θ=37°，座椅和人的总质量m=60kg，已知g=10m/s2，求： （1）绳子的拉力大小； （2）座椅做圆周运动的线速度大小； （3）座椅转一圈的时间。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C A B B B C C A 题号 11 12 答案 B C 13.①C ②不同 ③A ④1:2 ⑤1:4 14.（1）. s （2）16N 15.(1)；(2) 16.（1）N （2）1m/s （3）s 学科网（北京）股份有限公司 $