粤教版 (2019)必修 第二册第二节 向心力与向心加速度达标测试

这是一份粤教版 (2019)必修 第二册第二节 向心力与向心加速度达标测试，共7页。

A．物体开始做圆周运动后，过一段时间后就会受到向心力
B．向心力与重力、弹力、摩擦力一样，是一种特定的力，它只有在物体做圆周运动时才产生
C．向心力既可以改变物体运动的方向，又可以改变物体运动的快慢
D．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中某一个力，也可以是这些力中某几个力的合力
2．某质点从a到c沿曲线做加速运动，在b点所受合力F的方向可能是( )
3．某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动(如图所示)，则下列说法中正确的是( )
A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变
B．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将增大
C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变
D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小
4．(多选)如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中提供小球所需向心力的是( )
A．绳的拉力
B．重力和绳拉力的合力
C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
5．未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是( )
A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
6．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，空气对飞机作用力的大小等于( )
A．meq \r(g2＋\f(v4,R2))B．meq \f(v2,R)
C．meq \r(\f(v4,R2)－g2)D．mg
7．下列关于匀速圆周运动的性质的说法，正确的是( )
A．匀速圆周运动是匀速运动
B．匀速圆周运动是匀加速运动
C．匀速圆周运动是加速度不变的曲线运动
D．匀速圆周运动是变加速曲线运动
8．关于地球上的物体由于地球自转而具有的向心加速度，下列说法正确的是( )
A．方向都指向地心
B．两极处最小
C．赤道处最小
D．同一地点质量大的物体向心加速度也大
9．如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么( )
A．加速度为零
B．加速度恒定
C．加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心
D．加速度大小不变，方向时刻指向圆心
10．下列关于质点做匀速圆周运动的说法中，正确的是( )
A．由a＝eq \f(v2,r)知a与r成反比
B．由a＝ω2r知a与r成正比
C．由ω＝eq \f(v,r)知ω与r成反比
D．由ω＝2πn知ω与转速n成正比
11．(多选)一只质量为m的老鹰，以速率v在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，则关于老鹰的向心加速度的说法正确的是( )
A．大小为eq \f(v2,r)B．大小为g－eq \f(v2,r)
C．方向在水平面内D．方向在竖直面内
参考答案
1．D
解析：物体做圆周运动的同时就会受到向心力，A错误。向心力与重力、弹力、摩擦力不一样，它是效果力，可以是某一个力，也可以是某几个力的合力，也可以是某一个力的分力，B错误，D正确。向心力方向始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，故C错误。
2．D
解析：质点从a到c做曲线运动，根据轨迹可知合力与运动方向不在一条直线上，且合力的方向指向曲线内侧，A、B图中的F指向曲线的外侧，故A、B错误；质点从a到c做加速曲线运动，质点所受合力在与曲线相切方向的分力与速度方向相同，故C错误，D正确。
3．B
解析：由向心力的表达武Fn＝mω2r可知，保持绳长不变，增大角速度，向心力增大，绳对手的拉力将增大，A错误，B正确；保持角速度不变，增大绳长，向心力增大，绳对手的拉力将增大，C、D错误。
4．CD
解析：如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳子拉力的作用，向心力是指向圆心方向的合力。因此，提供小球所需向心力的可以说是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以说是各力沿绳方向的分力的合力，故选C、D。
5．B
解析：旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力，即FN＝mω2r，解得ω＝ eq \r(\f(FN,mr))，若宇航员受到的支持力与他站在地面上时受到的支持力大小相等，则FN＝mg，故ω＝eq \r(\f(g,r))，则旋转舱的半径越大，角速度就应越小，与宇航员的质量无关，B正确。
6．A
解析：空气对飞机的作用力有两个作用效果，其一：竖直方向的分力使飞机克服重力作用；其二：水平方向的分力提供向心力，使飞机可在水平面内做匀速圆周运动。对飞机的受力情况进行分析，如图所示。飞机受到重力mg、空气对飞机的作用力F，两力的合力为Fn，方向沿水平方向指向圆心。由题意可知，重力mg与Fn垂直，故F＝eq \r(m2g2＋F\\al(2,n))，又Fn＝meq \f(v2,R)，联立解得F＝m eq \r(g2＋\f(v4,R2))，A正确。
7．D
解析：匀速圆周运动是变速运动，它的加速度大小不变，方向始终指向圆心，时刻发生变化，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，A、B、C错误，D正确。
8．B
解析：向心加速度指向做圆周运动的圆心，随地球自转的物体的向心加速度指向所在纬线的圆的圆心，轨道半径在赤道上最大，两极处最小，由a＝ω2r知，向心加速度在赤道处最大，两极处最小，与质量无关，B正确，A、C、D错误。
9．D
解析：木块做的是匀速圆周运动，加速度大小不变，但方向时刻指向圆心，加速度时刻改变，故A、B、C错误，D正确。
10．D
解析：由a＝eq \f(v2,r)知，只有当v一定时，a才与r成反比，A错误；由a＝ω2r知，只有当ω一定时，a才与r成正比，B错误；由ω＝eq \f(v,r)知，只有当v一定时，ω才与r成反比，C错误；而ω＝2πn中，2π是定值，ω与转速n成正比，D正确。
11．AC
解析：根据an＝eq \f(v2,r)可知A正确；由于老鹰在水平面内运动，向心加速度始终指向圆心，所以向心加速度的方向在水平面内，C正确。