6.2 向心力 一、选择题（共 16 题） 1．下列实验需要使用打点计时器的是（　　） A．测量做直线运动物体的瞬时速度 B．探究弹簧弹力与形变量的关系 C．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 2．物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ） A．物体必须受到恒力的作用 B．物体所受合力必须等于零 C．物体所受合力的大小可能变化 D．物体所受合力的大小不变，方向不断改变 3．一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为 R=20cm，环上有一穿孔的小球 m，仅能沿环 做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以 10rad/s 的角速度旋转（取 g=10m/s2），则相对环静止时 小球与环心 O 的连线与 O1O2 的夹角 θ 是（　　） A．60° B．45° C．30° D．75° mA 1 rA 1     4．A、B 两物体都做匀速圆周运动， mB 2 ， rB 2 ，经过 1 秒钟，A 转过 3 圆心角，B 转过了 4 圆心角， 则 A 物体的向心力与 B 的向心力之比为（　　） A．1：4 B．2：3 C．4：9 5．关于力与运动，下列说法正确的是（　　） A．若物体受到恒力作用，则物体一定做直线运动 B．若物体受到变力作用，则物体一定做曲线运动 C．若物体做匀速圆周运动，则物体受到的合力一定为变力 D．若物体做匀变速曲线运动，则物体受到的合力一定为变力 D．9：16 6．如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为 m 的小球，另一端固定 在天花板上的 O 点．则小球 在竖起平面内摆动的过程中，以下说法正确的是（ ） A．小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力 B．在最高点 A、B，因小球的速度为零，所以小球受到的合外力为零 C．小球在最低点 C 所受的合外力，即为向心力 D．小球在摆动过程中使其速率发生变化的力为绳子的拉力 7．一个物体受到恒定的合力作用而做曲线运动，则下列说法正确的是（ ） A．物体的速率可能不变 B．物体一定做匀变速曲线运动，且速率一定增大 C．物体可能做匀速圆周运动 D．物体受到的合力与速度的夹角一定越来越小 8．如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为 m 的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管 上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为 r 的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽 恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为 μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该 同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（　　） A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡 B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心 C．此时手转动塑料管的角速度  mg r D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动 9．如图所示 , 一圆柱形容器绕其轴线匀速转动 , 内部有 A、 B 两个物体与容器的接触面间始终保持相对静 止．当转速增大后 (A 、 B 与容器接触面间仍相对静止 ), 下列正确的是 ( ) A．两物体受的摩擦力都增大 B．两物体受的摩擦力大小都不变 C．物体 A 受的摩擦力增大，物体 B 受的摩擦力大小不变 D．物体 A 受的摩擦力大小不变，物体 B 受的摩擦力增大 10．关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（　　） A．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动 B．物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动 C．物体在变力作用下，一定做曲线运动 D．物体在受到与速度不在同一直线上合外力的作用下，一定做曲线运动 11．细线一端拴一重物，手执另一端，使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A．线速度一定时，线是否易断与线长短无关B．角速度一定时，线短易断 C．角速度一定时，线长易断 D．线速度一定时，线长易断 12．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随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，摩擦力也增大了 B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C．物体所受弹力和摩擦力都减小了 D．物体所受弹力增大，摩擦力不变 13．质量为 m 的飞机以速率 v 在水平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，如图所示，则空气对飞机的作用力 大小为（　　） 2 mv 2 A． R C． mg �v 2 � m g  � � B． �R � 2 D． m ( v2 2 )  g2 R 14．如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，角速度为 4rad/s，盘面上距离圆盘中心 0.1m 的位置有一个质量 为 0．1kg 的小物体随圆盘一起转动．则小物体做匀速圆周运动的向心力大小为 ( ) A．0.4N B．0.04N C．1.6N D．0.16N 15．如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度 ω 转动，盘面上离转轴距离 3 2.5m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为 2 ．设最大静摩擦力等于滑 动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为 30°，g 取 10m/s2．则 ω 的最大值是( ) A． 5 rad/s B． 3 rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s 16．下列关于圆周运动说法中正确的是（　　） A．匀速圆周运动是速度不变的匀速运动 B．向心力不能改变圆周运动物体速度的大小 C．做圆周运动的物体除受其它力外，还要受个向心力作用 D．做匀速圆周运动的物体的向心加速度方向不变 二、填空题（共 3 题） 17．如图所示，在轮 B 上固定一同轴小轮 A，轮 B 通过皮带带动轮 C，皮带和两轮之间没有滑动， A、B、C 三轮的半径依次为 r1、r2 和 r3.绕在 A 轮上的绳子，一端固定在 A 轮边缘上，另一端系有重物 P， 当重物 P 以速度 v 匀速下落时，C 轮转动的角速度__________ 18．现在有一种叫做“魔盘”的娱乐设施（如下图）.“魔盘”转动很慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不 至于被甩开.当盘的转速逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势 越厉害.设“魔盘”转速为 6 r/min，一个体重为 30 kg 的小孩坐在距离轴心 1 m 处（盘半径大于 1 m ）随盘一 起转动（没有滑动）.这个小孩受到的向心力的大小为______________N，这个向心力是由______________ __力提供的？ 19．某同学利用向心力演示器探究影响向心力大小的因素。 (1)该实验所采用的研究方法是__________。 (2)该同学在某次实验过程中，皮带带动的两个变速塔轮的半径相同，将两个完全相同的小球如图所示放置， 可判断该同学是在研究________。 A．向心力与质量之间的关系 C．向心力与线速度之间的关系 B．向心力与角速度之间的关系 D．向心力与半径之间的关系 三、解答题（共 3 题） 20．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶，速度逐渐减小。图甲、乙、丙、丁分别画出了汽 车转弯时所受合力 F 的四种方向，你认为哪种是正确的？为什么？ 21．如图是小型电动打夯机的结构示意图，电动机带动质量为 m＝50 kg 的重锤（重锤可视为质点）绕转轴 O 匀速运动，重锤转动半径为 R＝0.5 m。电动机连同打夯机底座的质量为 M＝25 kg，重锤和转轴 O 之间 连接杆的质量可以忽略不计，重力加速度 g 取 10 m/s2.。求： (1)重锤转动的角速度为多大时，才能使重锤通过最高点时打夯机底座刚好离开地面？ (2)若重锤以上述的角速度转动，当打夯机的重锤通过最低位置时，打夯机对地面的压力为多大？ 22．如图所示，水平转台上放有质量均为 m 的两个小物块 A、B，A 离转轴中心的距离为 L，A、B 间用长 为 L 的细线相连．开始时，A、B 与轴心在同一直线上，细线刚好被拉直，A、B 与水平转台间的动摩擦因 数均为 μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)当转台的角速度达到多大时细线上开始出现张力？ (2)当转台的角速度达到多大时 A 物块开始滑动？ 参考答案 1．A2．D3．A4．C5．C6．C7．D8．A9．D10．D11．C12．D13．B14．D15．C16．B vr2 17． r1r3 18．11.8 N 小孩与盘之间的静摩擦力 19．控制变量法 D 20．图丙正确 21．(1) 30 rad/s；(2)1 500 N 22．(1) (2)