6.2 向心力 同步练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

6.2向心力同步练习 2025-2026学年高一下学期人教版必修二 一、单选题 1．如图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长的细绳悬于以向左匀速运动的小车的顶部，已知，两球恰与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比为（　　） A．1∶3 B．3∶1 C．1∶4 D．1∶1 2．关于向心力，下列说法正确的是（　　） A．做匀速圆周运动的物体，其受到的向心力是不变的 B．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力 C．向心力只能改变物体速度方向，不能改变物体速度大小 D．向心力的方向总指向圆心，故方向不变 3．如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径。在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（　　） A．物块在c点受到三个力作用 B．只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心 C．物块在a点受到的摩擦力方向水平向右 D．从b到a，物块处于超重状态 4．小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。该小球的向心力来源是（　　） A．重力 B．支持力 C．重力和支持力的合力 D．支持力在竖直方向的分力 5．如图，小球在橡皮筋的牵引下，在光滑水平面上绕固定点O做匀速圆周运动。提供小球做圆周运动所需的向心力是（　　） A．重力G B．支持力N C．橡皮筋弹力F D．重力G和支持力N的合力 6．如图所示，水平地面上放一质量为的落地电风扇，一质量为的小球固定在叶片的边缘，启动电风扇小球随叶片在竖直平面内做半径为的圆周运动。已知小球运动到最高点时速度大小为，重力加速度大小为，则小球在最高点时地面受到的压力大小为（　　） A． B． C． D． 7．一轻质弹簧自然长度为0.4m，当其一端固定而另一端竖直悬挂一物块时伸长0.1m。如果将该弹簧一端固定，另一端系相同物块，物块在光滑水平面上以的线速度做匀速圆周运动，如图所示。弹簧处在弹性限度内，取重力加速度大小g=10m/s2。则物块运动时该弹簧的长度为（　　） A．0.5m B．0.6m C．0.7m D．0.8m 二、多选题 8．如图，洗衣机的脱水筒在转动时有衣物附在圆筒内壁上，此时（　　） A．衣物受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力的作用 B．衣物随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供 C．筒壁对衣物的弹力随筒的转速增大而增大 D．筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速增大而增大 9．如图所示，物理课老师用手掌托一苹果，在竖直平面内顺时针方向做匀速圆周运动，手掌始终保持水平。苹果从最高点c运动到最低点a的过程，下列说法正确的是（　　） A．苹果的线速度不变 B．苹果做匀变速曲线运动 C．苹果先处于失重状态后处于超重状态 D．手掌对苹果的摩擦力先增大后减小 10．如图为二轮平衡车，两轮直径相等，外轮、内轮的圆心分别为O1、O2（图中未标出），O1O2连线中点为P。某人在水平地面上操纵平衡车，使其绕O1O2连线延长线上的定点O做匀速圆周运动，，。车轮不打滑，轮胎宽度及形变不计，下列说法正确的是（　　） A．二轮平衡车所受合外力始终不变 B．O1、P绕O做圆周运动的线速度大小之比为（2R+L）∶2R C．O1、O2绕O做圆周运动的角速度大小之比为（2R+L）∶（2R-L） D．外轮与内轮绕O1O2连线转动的角速度大小之比为（2R+L）∶（2R-L） 三、实验题 11．如图所示，图甲为“用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。 (1)两槽转动的角速度ωA______ωB。（选填“>”“=”或“<”）。 (2)现有两质量相同的钢球，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为3:1。则钢球①、②受到的向心力之比为______； (3)若换成a、b轮半径之比为2:1重做实验，其它条件不变，则两球受到的向心力之比为______。 12．如图所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 (1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．演绎法 (2)皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的______不同。 A．转动半径r B．质量m C．角速度ω D．线速度v (3)当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径为短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为______。 四、解答题 13．如图所示，质量均为的A、B、C三个小球分别套在光滑的“T”型离心装置的水平杆两侧和竖直杆上，为水平杆的中点，两球与之间用原长为的两个完全相同的轻质弹簧连接，A、B两球用长为的轻绳与C球连接。最初系统处于静止，轻绳与竖直杆间的夹角为。该装置绕竖直杆所在轴缓慢加速，直至弹簧恢复到原长。已知，，重力加速度为。求： (1)系统静止时，绳上弹力的大小和弹簧的劲度系数； (2)当弹簧恢复原长时，水平杆转动的角速度； 14．图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动，设绳长l＝10m，质点的质量m＝50kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d＝4.0m，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ＝37°（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求质点与转盘一起做匀速圆周运动时， （1）绳子拉力的大小； （2）转盘角速度的大小。 15．如图所示，有一质量为2kg的小球A与质量为1kg的物块B通过轻绳相连，轻绳穿过光滑水平板中央的小孔O，当小球A在水平板上绕O点做半径为r的匀速圆周运动时，物块B刚好保持静止。求：（重力加速度大小为） (1)轻绳的拉力大小； (2)小球A运动的线速度大小。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D C C A D BC CD BD 11．(1)= (2)3:1 (3)3:4 12．(1)B (2)C (3)2：1 13．(1)， (2) 【详解】（1）对C球，根据平衡条件有 解得 对A球受力分析，根据平衡条件可得 解得 （2）当弹簧恢复原长时，设此时绳子拉力为，设绳子与竖直方向夹角为，则有 可得 对C球，根据平衡条件，有 对A球由牛顿第二定律得 联立解得 14．（1）625N；（2） 【详解】(1)如图所示，对人和座椅进行受力分析，有 Fcos37°-mg=0 解得 F= （2）根据牛顿第二定律有 mgtan37°=mω2R 解得 15．(1) (2) 【详解】（1）设物块质量为，小球质量为，根据题意受力平衡，受重力和轻绳的拉力，故轻绳拉力 （2）小球做匀速圆周运动的向心力大小等于轻绳拉力，根据牛顿第二定律 解得 学科网（北京）股份有限公司 $