6.2 向心力基础巩固 2021—2022 学年高中物理人教版（2019）必修第 二册 一、选择题（共 15 题） 1．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。本实验采用 的科学方法是（　　） A．控制变量法 B．累积法 C．微元法 D．放大法 2．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 3．歼 20 是我国自主研发的一款新型隐形战机，图中虚线是某次歼 20 离开跑道在竖直方向向上加速起飞的 轨迹，虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线，则空气对飞机作用力的方向可能是（　　） A．沿 F1 方向 B．沿 F2 方向 C．沿 F3 方向 D．沿 F4 方向 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 D．9：16 5．如图，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①放在 A 盘的边缘，钢球②放在 B 盘的边缘， A，B 两盘的半径之比为 2∶1。a，b 分别是与 A 盘、B 盘同轴的轮。a 轮、b 轮半径之比为 1∶2，当 a，b 两轮 在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力之比为（　　） A．2∶1 B．4∶1 C．1∶4 D．8∶1 6．如图所示，将完全相同的两小球 AB，用长 L=0.8m 的细绳悬于以 v=4m/s 向右匀速运动的小车顶部，两 球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止瞬间，两悬线中的张力之比 TB:TA 为（　　） A．1:1 B．1:2 7．“辽宁舰”质量为 m  6 �106 kg C．l:3 D．1:4 ，如图是“辽宁舰”在海上转弯时的照片，假设整个过程中辽宁舰做匀速圆 周运动，速度大小为 20m/s，圆周运动的半径为 1000m，下列说法中正确的是 A．在 A 点时水对舰的合力指向圆心 7 B．在 A 点时水对舰的合力大小约为 F  6.0 �10 N 6 C．在 A 点时水对舰的合力大小约为 F  2.4 �10 N D．在点时水对舰的合力大小为 0 8．如图所示，完全相同的三个小球 A、B、C 均用长为 L  0.8m 的细绳悬于小车顶部，小车以 v  2m / s 的 速度匀速向右运动，A、C 两球与小车左、右侧壁接触，由于某种原因，小车的速度突然减为 0，此时悬线 张力之比 FA : FB : FC 为（重力加速度 g 取 10m / s 2 ）（　　） A．3∶3∶2 B．2∶3∶3 C．1∶1∶1 D．1∶2∶2 9．关于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（　　） A．相等的时间内通过的位移相等 B．物体所受合外力为零 C．角速度一定，半径越大周期越长 D．线速度一定，半径越大，角速度一定越小 10．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 11．在光滑杆上穿着两个小球 m1、m2，且 m1=2m2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚 好能与杆保持无相对滑动。如图所示，此时两小球到转轴的距离 r1 与 r2 之比为（ ） A．1∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2 12．如图所示,两根等长的轻绳,一端共同系住质量为 m 的小球,另一端分别固定在等高的 A、B 两点,已知两 根轻绳和 AB 构成一等腰直角三角形,重力加速度大小为 g．今使小球在竖直平面内以 AB 为轴做圆周运动, 若小球在最高点的速度大小为 v 时,两根绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点的速度大小为 2v 时,每根绳的 拉力大小为 3 2 A． 2 mg 2 2 B． 3 mg C． 2 mg 2 D． 2 mg 13．如图所示，半径为 r 的圆筒，绕竖直中心轴 OO′旋转，小物块 a 靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间 的动摩擦因数为 μ，最大静摩擦与动摩擦相同现要使 a 不下落，则圆筒转动的角速度 ω 至少为(　　) A．  gr B．  g g C．  r g D． r 14．如图所示表面粗糙的水平圆盘上叠放着质量相等的 A、B 两物块，且 A、B 随圆盘一起做匀速圆周运 动（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则下列说法正确的是（　　） A．B 受到的向心力大小是 A 受到的向心力大小的 2 倍 B．圆盘对 B 的摩擦力大小是 B 对 A 的摩擦力大小的 2 倍 C．A 有沿半径方向向外滑动的趋势，B 有沿半径方向向内滑动的趋势 D．若 B 先滑动，则 A、B 之间的动摩擦因数 A 小于 B 与圆盘之间的动摩擦因数 B 15．甲、乙两物体做匀速圆周运动，其质量之比为 1：2，转动半径之比为 1：2，在相等时间里甲转过 60°，乙转过 45°，则它们所受合外力之比为（　　） A．1：4 B．2：3 C．4：9 D．9：16 二、填空题（共 4 题） 16．变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图所示。 （1）跟圆周相切的分力 Fτ：改变线速度的_____。 （2）指向圆心的分力 Fn：改变线速度的_____。 17．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 18．如图所示的传动装置中，B、C 两轮固定在一起绕同一转轴转动，A、B 两轮用皮带传动，三轮半径关 系为 rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，则 A、B、C 轮边缘的 a、b、c 三点的角速度之比为 _________；线速度之 比为 _______．加速度之比_____________ ． 19．一个做匀速圆周运动的物体，若半径保持不变，当它的转速变为原来的 4 倍时，它的线速度将变为原 来的_______倍，它所受到的向心力将变为原来的_______倍，若线速度不变，当它的角速度变为原来的 4 倍，它的轨道半径将变为原来的_______倍． 三、综合题（共 4 题） 20．某兴趣小组为研究圆锥摆运动的特点，准备了如下器材： A．刻度尺 B．小钢球（质量未知） C．铁架台和细线（质量不计） D．秒表 E.拉力传感器 （1）如图甲所示，在铁架台上的 O 点固定拉力传感器，其下方与悬挂小钢球的细线相连。 （2）用刻度尺测量悬点 O 到小球球心的距离 l 。 （3）给小球一个水平初速度，让小球在水平面内做圆周运动，如图所示。若用秒表记录运动 n 圈的总时间 为 t ，则绳中拉力可表示为 F  ______；（用题中所给 n 、 t 、 l 和小球质量 m 表示） （4）改变小钢球做圆周运动的速度，多次实验，用拉力传感器记录细绳中拉力、同一速度下运动 n 圈的总 时间 t ，并得到如图乙所示的关系图像，计算得图像的斜率为 k ，则小钢球的质量为 m  ______。（用题中 所给物理量符号表示） 21．物体做匀速圆周运动时，下列说法是否正确?为什么? （1）物体一定受到恒力的作用。 （2）物体所受合外力必须等于零。 （3）物体所受合外力的大小可能变化。 （4）物体所受合外力的大小不变，方向不断改变。 22．如图所示,质量为 m 的物体,沿半径为 r 的圆轨道自 A 点滑下, A 与圆心 O 等高,滑至 B 点( B 点在 O 点正下 方)时的速度为 v ,已知物体与轨道间的动摩擦因数为  ,求物体在 B 点所受的摩擦力． 23．如图所示为一皮带传动装置， O 、 O� 分别为大轮和小轮的圆心。请在图上标出点 A 的线速度方向和质 点 B 的向心力方向___________。 参考答案 1．A 2．A 3．C 4．C 5．D 6．C 7．B 8．A 9．D 10．D 11．D 12．A 13．C 14．B 15．C 16．大小 方向 17．控制变量法 D 18．1∶2∶2 1∶2∶4 19．4 20． m 16 1∶1∶2 1 4 4π 2 n 2 l t2 k 4π 2l 21．可知（1）（2）（3）说法错误，（4）说法正确。 � v2 �  m �g  � 22． � r � 23．