物理必修26.向心力测试题

这是一份物理必修26.向心力测试题，共8页。试卷主要包含了物体做离心运动时，运动轨迹等内容，欢迎下载使用。
1.物体做离心运动时，运动轨迹（     ）A.一定是直线B.一定是曲线C.可能是直线也可能是曲线D.可能是一个圆解析：选C.物体做离心运动的轨迹表现为：远离圆心并且是沿切线方向或某一曲线离开圆心，根本原因是物体所受的外力不能满足物体做圆周运动，而其轨迹形状则要看其受力情况.离心运动即物体沿切线或切线和圆周之间的曲线远离圆心的运动,因此其轨迹可能为直线也可能为曲线.物体做离心运动时,不再是沿着圆周运动,因为其半径必增大.2.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（    ）A.可以用天平测量物体的质量B.可以用水银气压计测舱内的气压C.可以用弹簧测力计测拉力D.在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为零，但重物仍受地球的引力答案：CD3.如图5-7-15所示，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最容易发生爆胎的点是（假定汽车运动速率va=vc，vb=vd）（    ）图5-7-15A.a点                           B.b点C.c点                           D.d点解析：选D.因为匀速圆周运动的向心力和向心加速度公式也适用于变速圆周运动,故在a、c两点FN= G -m<G,不容易发生爆胎；在b、d两点FN=G+m>G，由题图知b点所在曲线半径大，即rb＞rd，又vb=vd，故FNb<FNd,所以在d点车胎受到的压力最大，所以d点最容易发生爆胎.4.（2010年湖北省百所重点中学联考）m为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），A为终端皮带轮，如图5-7-16所示，已知皮带轮半径为r,传送带与皮带轮间不会打滑，当m可被水平抛出时，A轮每秒的转数最少是（    ）图5-7-16A.                        B.C.                          D.解析：选A.当m被水平抛出时只受重力的作用，支持力FN=0.在圆周最高点，重力提供向心力，即mg=mv2/r所以v=而v=2πf·r,所以f=v/2πr=所以每秒的转数最小为，A正确.5.在一段半径为R的圆弧形水平弯道上，已知地面对汽车轮胎的最大摩擦力等于车重的μ倍（μ<1），则汽车拐弯时的安全速度是（    ）A.v≤              B.v≤C.v≤             D.v≤解析：选A.拐弯时,摩擦力提供向心力，即μmg≥mv2/R,推导可得v≤.A选项正确.6.质量为m的飞机,以速度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.m                 B.mC.m                  D.mg解析：选A.如图所示，空气对飞机的作用力为F=m.7.所图5-7-17示,轻杆的一端有一小球,另一端有光滑固定轴O,现给球一初速度,使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力,则F（     ）如图5-7-17A.一定是拉力B.一定是推力C.一定等于零D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于零解析：选D.对轻杆来说既可支持物体（v<）;也可向下拉物体（v>）;还可对物体不施加作用力（v=）,因球到最高点时速度大小不确定,故D正确.8.（2010年广州高一检测）如图5-7-18所示，长度l=0.50 m的轻质杆OA，A端固定一个质量m=3.0 kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动.通过最高点时小球的速率是2.0 m/s,g取10 m/s2,则此时细杆OA（     ）A.受到6.0 N的拉力B.受到6.0 N的压力C.受到24 N的拉力D.受到54 N的拉力解析：选B.设杆转到最高点球恰好对杆的作用力为零时,球的速率为v0,则有，mg=m（v02/R）,其中R=l=0.50 m,则v0== m/s>2.0 m/s即球受到支持力作用，设球受的支持力为FN.对小球mg-FN=m（v2/R）所以FN=mg-m（v2/R）=3.0×10 N-3.0×2.02/0.50 N=6.0 N.由牛顿第三定律知，杆受到的压力大小FN′=FN=6.0 N.9.（2010年广东江门模拟）一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点的速度为v,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为（     ）A.μmg                        B.μmv2/RC.μm（g+v2/R）              D.μm（g-v2/R）解析：选C.当物体滑至最低点时,设物体受轨道弹力为FN,由牛顿第二定律得FN-mg=mv2/R①此位置的滑动摩擦力为Ff=μFN②由①②得Ff=μm（g+v2/R）.10.铁路转弯处的圆弧半径是300 m，轨距是1435 mm，规定火车通过这里的速度是72 km/h,内外轨的高度差该是多大，才能使铁轨不受轮缘的挤压.解析：受力分析如图所示,作平行四边形,根据牛顿第二定律有F=mgtanα=mv2/rtanα=v2/rg≈0.136由于α很小,可以近似认为sinα=tanα所以内外轨高度差h=dsinα=1.435×0.136 m=0.195 m.答案：0.195 m11.（2010年辽宁模拟）如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,对轨道的压力恰好为零,则小球落地点C距A处多远? 解析：小球在B点飞出时,对轨道压力为零，则有mg=mv2B/R,解得vB=小球从B点飞出做平抛运动t= =水平方向的位移x=vBt=·=2R.答案：2R12.如图5-7-21所示，一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的内径大得多）.在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球（可视为质点）.A球的质量为m1,B球的质量为m2.它们沿环形圆管顺时针转动,经过最低点时的速度都为v0.设A球运动到最低点时,B球恰运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么B球在最高点的速度多大?图5-7-21解析：取两球研究,受力分析如图所示.两球所受重力、弹力的合力提供向心力.设两球所受弹力分别为FA、FB，由牛顿第二定律知：对A球：FA-m1g=m1v02/R①对B球：FB+m2g=m2v2/R②由题意知：FA=FB③由①②③式得：B球在最高点的速度v=.答案：