高中2 向心力当堂检测题

这是一份高中2 向心力当堂检测题，共11页。试卷主要包含了 定义， 方向特点， 效果， 来源，5N等内容，欢迎下载使用。

1. 定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力。
2. 方向特点：向心力总指向圆心，沿半径方向与线速度垂直，方向不断变化。
3. 效果：向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。换句话说，向心力是使物体能够沿圆周运动的原因，它确保物体不会因惯性逃离圆周而飞出。
4. 来源：在匀速圆周运动中，合力提供向心力。向心力可以来自多种力，如绳子对物体的拉力、轨道对火车车轮的支持力、地球对卫星的引力等。
一、单选题
1．关于向心力的说法正确的是（ ）
A．物体由于做圆周运动而产生了向心力
B．向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小
C．对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时，一定不要漏掉向心力
D．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
2．在探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中，采用了（ ）
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法
3．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∶1B．1∶4C．2∶1D．1∶2
4．向心力演示器如图所示。把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上的皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究（ ）
A．向心力的大小与质量的关系
B．向心力的大小与半径的关系
C．向心力的大小与角速度的关系
D．角速度与周期的关系
5．向心力演示器如图所示。将皮带挂在半径相等的一组塔轮上，两个质量相等的小球A、B与各自转轴的距离分别为2R和R，则小球A、B做匀速圆周运动的（ ）
A．角速度相等
B．线速度大小相等
C．向心力大小相等
D．向心加速度大小相等
6．如图所示为教材中的实验装置图，把两个质量相等的小钢球分别放在A、C两处，由此可以探究（ ）

A．向心力的大小与转动半径的关系B．向心力的大小与角速度大小的关系
C．向心力的大小与线速度大小的关系D．线速度的大小与角速度大小的关系
7．向心力大小可能与物体的质量、圆周运动的半径、线速度、角速度有关，如图所示，用向心力演示器探究小球受到的向心力大小与角速度的关系时，下列做法可行的是（ ）
A．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验
B．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验
C．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验
D．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验
8．我国古代的指南车是利用齿轮来指引方向的.指南车某部分结构如图所示，在A、B、C三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点，齿轮B和C在同一转动轴上，三个齿轮的半径分别为、、，且。下列说法正确的是（ ）
A．1和3的线速度大小关系：
B．1和2的角速度大小关系：
C．1和3的周期大小关系：
D．1和2的向心加速度大小关系：
9．我们可以用如图所示的实验装置来探究向心力大小与质量、线速度和半径关系。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴的距离的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。现将传动皮带套在两塔轮半径相等的轮盘上，挡板A处放置实心铝球，挡板C处放置相同体积的实心钢球，转动手柄使两球做匀速圆周运动，则此时正在探究哪两个物理量之间的关系（ ）
A．向心力与质量之间的关系B．向心力与角速度之间的关系
C．向心力与半径之间的关系D．向心力与线速度之间的关系
10．下列关于向心力的论述中，正确的是（ ）
A．物体做圆周运动后，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，它只有物体做圆周运动时才产生
C．向心力既可能改变物体运动的方向，又可能改变物体运动的快慢
D．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力
二、多选题
11．如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，现为了探究小球受到的向心力大小和质量、角速度、半径的关系，下列做法中正确的是（ ）

A．若要探究小球受到的向心力大小和小球运动角速度的关系，在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验
B．若要探究小球受到的向心力大小和小球运动角速度的关系，在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
C．若要探究小球受到的向心力大小和小球运动半径的关系，在小球运动角速度相等的情况下，用质量相同的小球做实验
D．若要探究小球受到的向心力大小和小球运动半径的关系，在小球运动角速度相等的情况下，用质量不同的小球做实验
12．我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的刻度显示出两个球所受向心力的比值。则（ ）
A．当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量不等的小球分别放在A、C时可以探究向心力大小与质量的关系
B．当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量相等的小球分别放在B、C时可以探究向心力大小与角速度的关系
C．当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上、质量相等的小球分别放在B、C时可以探究向心力大小与线速度的关系
D．当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上、质量相等的小球分别放在A、C时可以探究向心力大小与角速度的关系
13．在使用如图所示的向心力演示器探究向心力大小与哪些因素有关的实验中。下列说法正确的是（ ）
A．本实验采用的科学方法是控制变量法
B．通过本实验可确定在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
C．通过本实验可确定在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比
D．通过本实验可确定在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
14．关于向心力的说法中正确的是（ ）
A．物体由于做圆周运动而产生一个指向圆心的力就是向心力
B．向心力不能改变做圆周运动物体的速度的大小
C．做匀速圆周运动的物体，其向心力就是物体所受的合外力
D．做匀速圆周运动的物体，其向心力是一个不变的力
15．如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．小球在圆周最高点时所受向心力一定为小球重力
B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
D．小球在最高点的速率至少为
三、填空题
16．如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①②分别放在转盘A、B上，它们到所在转盘转轴的距离之比为2：1。a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮。a、b的轮半径之比为1：2，用皮带连接a、b两轮转动时，钢球①②的角速度之比为 ，所受的向心力之比为 。
17．中国航天员首次进行太空授课，通过趣味实验展示了物体在完全失重状态下的一些物理现象。其中一个实验如图所示，将支架固定在桌面上，细绳一端系于支架上的O点，另一端拴着一颗钢质小球。现将细绳拉直但未绷紧，小球被拉至图中a点或b点并进行以下操作，在a点轻轻放手，小球将 （填写“竖直下落”或“静止不动”）；在b点沿垂直于绳子的方向轻推小球，小球将 （填写“做匀速圆周运动”或“沿圆弧做往复摆动”）。
18．向心力是使物体产生向心加速度的力，方向总指向圆心，时刻变化（变力），大小由牛顿第二定律可得：F= ma= = = 。
19．如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图；图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同，让a、b轮在皮带传动下匀速转动，可以探究向心力大小与哪些因素有关。 现有两质量相同的钢球，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2：1，则①、②两球受到的向心力之比为 。
20．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？
四、解答题
21．做匀速圆周运动的物体，质量为1kg，10s内沿半径为20m的圆周运动100m，试求物体做匀速圆周运动时；
（1）线速度的大小；
（2）向心力的大小；
22．无动力风帽又叫球形通风器，是屋顶常见的一种通风设备。一风帽如图所示，它会在自然风的推动下绕其竖直中心轴旋转。在其边缘某处粘有一块质量为m的橡皮泥，过橡皮泥所处的位置的一条切线竖直，橡皮泥到中心轴的距离为l。某段时间内，风帆做匀速圆周运动，在时间t内发现风帽旋转了n圈。重力加速度大小为g。求：
（1）橡皮泥线速度的大小；
（2）风帽对橡皮泥作用力的大小。
23．如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上。时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则：
（1）两钉子间的距离为绳长的几分之几？
（2）时细绳的拉力大小？
（3）时细绳的拉力大小？
24．如图所示，一过山车在半径为r的轨道内运动，过山车的质量为，里面人的质量为，运动过程中人与过山车始终保持相对静止，则：
（1）当过山车以多大的速度经过最高点时，人对座椅的压力大小刚好等于人的重力?此时过山车对轨道的压力为多大?
（2）当过山车以的速度经过最低点时，人对座椅的压力为多大？
25．一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？
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．C
5．A
6．B
7．B
8．D
9．A
10．D
11．AC
12．AD
13．AB
14．BC
15．CD
16． 2：1 8：1
17． 静止不动 做匀速圆周运动
18．
19．2:1
20． 11.8 N 小孩与盘之间的静摩擦力
21．（1）10m/s；（2）5N
22．（1）；（2）
23．（1）；（2）6N；（3）7.5N
24．（1） （2）
25．图丙正确