第六章 圆周运动
6.2 向心力
一、单选题
1、物体做匀速圆周运动时,下列说法中不正确的是( ) A.向心力一定指向圆心
B.向心力一定是物体受到的合外力 C.向心力的大小一定不变 D.向心力的方向一定不变 【答案】 D 【解析】
AB.匀速圆周运动的合外力提供向心力,向心力一定指向圆心,选项AB正确,不符合题意;
CD.匀速圆周运动物体的向心力的大小一定不变,方向总是指向圆心,即方向不断变化,选项C正确,不符合题意,选项D错误,符合题意; 故选D。
2、绳子的一端拴一重物,用手握住另一端,使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动,下列判断正确的是( )
A.每秒转数相同,绳短时易断 C.运动周期一定,绳短时易断 【答案】 B 【解析】
2根据牛顿第二定律得:F?m(2?n)r,m一定,当转速n相同时,绳长r越长,绳子拉力F越大,绳子越
B.线速度大小一定,绳短时易断 D.线速度大小一定,绳长时易断
4?2r容易断.故A错误.根据牛顿第二定律得:F?m,m一定,当周期T相同时,绳长r越长,绳子2Tv2拉力F越大,绳子越容易断.故C错误.根据牛顿第二定律得:F?m,m一定,线速度大小相等时,
r绳短的容易断.故B正确,D错误.故选AB
3、一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由N向M行驶,速度逐渐减小,如图所示,A、B、C、D分别画
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出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】 B 【解析】
汽车从N点运动到M,曲线运动,必有些力提供向心力,向心力是指向圆心的;汽车同时减速,所以沿切向方向有与速度相反的合力;向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°,所以选项ACD错误,选项B正确。故选B。
4、把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.小球的向心力是由什么力提供的( )
A.重力 B.支持力
C.重力和支持力的合力 D.地转偏向力 【答案】 C 【解析】
小球在漏斗壁上做水平面内的匀速圆周运动,由于漏斗壁光滑,所以壁对小球没有摩擦力,只有支持力,
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所以小球只受重力、支持力的作用,其受力如图:
小球在一水平面内做匀速圆周运动,向心力即合外力等于支持力在水平方向的分量;或者说是重力与支持力的合力;故选C.
5、质量一定的物体做半径确定的匀速圆周运动,向心力的大小( ) A.与线速度大小成正比 C.与角速度大小成反比 【答案】 B 【解析】
B.与线速度大小的平方成正比 D.与角速度大小的平方成反比
v2根据向心力公式F?mr??m?mv?,所以正确答案为与线速度大小的平方成正比,所以答案为B
r2
6、小明坐在水平转盘上,与转盘一起做匀速圆周运动.关于小明的运动状态和受力情况,下列说法正确的是( )
A.角速度不变 B.线速度不变 C.向心加速度不变 D.所受合力为零 【答案】 A 【解析】
A.匀速圆周运动过程中,角速度恒定不变,A正确;
B.匀速圆周运动过程中,线速度大小恒定不变,方向在变,B错误;
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C.匀速圆周运动过程中,向心加速度大小恒定不变,方向时刻在变,向心加速度在变化,C错误; D.匀速圆周运动,加速度不为零,根据牛顿第二定律可得,合力不为零,D错误.
7、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。当圆筒的以较大角速度? 匀速旋转以后,下列说法正确的是( )
A.物体受到4个力的作用,其中弹力增大,摩擦力也增大了 B.物体受到4个力的作用,其中弹力增大,摩擦力减小了 C.物体受到3个力的作用,其中弹力和摩擦力都减小了 D.物体受到3个力的作用,其中弹力增大,摩擦力不变 【答案】 D 【解析】
物体做匀速圆周运动,合力指向圆心, 对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,物体受到3个力的作用,如图
其中重力G与静摩擦力f平衡,与物体的角速度无关支持力N提供向心力,所以当圆筒的角速度ω增大以后,向心力变大,物体所受弹力N增大,所以D正确,ABC错误。 故选D。
二、多选题
8、做匀速圆周运动的物体,关于向心力的说法中正确的是( ) A.向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变
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