向心力的来源学案

1.物体做匀速圆周运动的条件是( )

A .有一定的初速度,且受到一个始终与初速度垂直的恒力作用 B .有一定的初速度,且受到一个大小不变,方向变化的力的作用 C .有一定的初速度,且受到一个方向始终指向圆心的力的作用

D .有一定的初速度,且受到一个大小不变,方向始终和速度垂直的合力作用 2.有长短不同、材料相同且同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球,小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么( )

A .两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断 B .两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断 C .两个小球以相同的周期运动时,长绳易断 D .无论如何,长绳易断

3.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,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°,则它们所受外力的合力之比为( )

A .1∶4 B .2∶3 C .4∶9

D .9∶16

4. 如图所示,质量相等的A 、B 两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的有( )

A .线速度v A >v B B .运动周期T A >T B C .它们受到的摩擦力F f A >F f B D .筒壁对它们的弹力F N A >F N B

5. “飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱,这项运动的杂技演员驾驶摩托车沿表演台的侧壁做匀速圆周运动,简化后的模型如图所示.若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变,摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零,轨道平面离地面的高度为H ,侧壁倾斜角度α不变,则下列说法中正确的是( )

A .摩托车做圆周运动的H 越高,向心力越大B .摩托车做圆周运动的H 越高,线速度越大

C .摩托车做圆周运动的H 越高,向心加速度越大 D .摩托车对侧壁的压力随高度H 变大而减小

6.如图所示,在光滑杆上穿着两个小球m 1、m 2,且m 1=2m 2,用细线把两球连起来,当杆匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,此时两小球到转轴的距离r 1与r 2之比为( )

A .1∶1 C .2∶1

1

B .12 D .1∶2

7、如图所示, 半径为r 的圆形转筒, 绕其竖直中心轴OO’转动, 小物块a 靠在圆筒的内壁上, 它与圆筒间的动摩擦因数为μ,

现要使小物块不下落, 圆筒转动的角速度ω至少为

8/ 如图4所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒

固定不动,有两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内作匀速圆周运动,则下列说法正确的是(

A. 球A 的线速度必定大于球B. 球A 的角速度必定小于球C. 球A D. 球A 9. 如图所示,A 、B 两个小球质量相等,用一根轻绳相连,另有一根轻绳的两端分别连接O 点和B 点,让两个小球绕O 点在光滑水平桌面上以相同的角速度做圆周运动,若OB 绳上的拉力为F 1,AB 绳上的拉力为F 2,OB =AB ,则(

)

A .F 1∶F 2

=2∶3 C .F 1∶F 2=5∶3

B .F 1∶F 2=3∶2 D .F 1∶F 2=2∶1

10.如图所示,长为2.0m 的细线系住一个0.5 kg的小球, 线的另一端悬于O 点, 当线伸直时, 与竖直的夹角是37°, 小球位于光滑的水平面上处于静止,则小球此时受到几个力? 若让小球在水平面内以角速度ω=2.0rad/s 做匀速圆周运动, 小球受到几个力作用, 都是多大?

2

1.在铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了( ) A .减轻火车轮子对外轨的挤压 B .减轻火车轮子对内轨的挤压

C .使火车车身倾斜,利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力 D .限制火车向外脱轨

2.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2,g 取10 m/s2. 那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的( )

A .1倍 C .3倍

3. 如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是( )

A .在竖直方向汽车受到三个力:重力、桥面的支持力和向心力 B .在竖直方向汽车可能只受两个力:重力和桥面的支持力 C .在竖直方向汽车可能只受重力 D .汽车对桥面的压力小于汽车的重力

3

4.一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s,如果要使汽车

4在桥顶时对桥面没有压力,车速至少为( )

A .15 m/s C .25 m/s

B .20 m/s D .30 m/s B .2倍 D .4倍

5.火车以某一速度v 通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是( )

A .轨道半径R =v 2/g

B .若火车速度大于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行于轨道平面向外 C .若火车速度小于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行于轨道平面向内 D .当火车质量改变时,安全速率也将改变

6.在高速公路的拐弯处通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是半径为R 的圆周运动.设内外路面高度差为h ,路基的水平宽度为d ,路面的宽度为L . 已知重力加速度为g . 要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向) 等于零,则汽车转弯时的车速应等于(

)

3

L h

B. D.

d h

7.(2013·全国新课标Ⅱ) 公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v c 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处( )

A .路面外侧高内侧低

B .车速只要低于v c ,车辆便会向内侧滑动

C .车速虽然高于v c ,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动 D .当路面结冰时,与未结冰时相比,v c 的值变小

8. 一辆载重汽车的质量为4m ,通过顶点的曲率圆半径为R 的拱形桥,若桥顶能承受的最大压力为F =3mg ,为了安全行驶,汽车应以多大速度通过桥顶?

1

Rg ≤v

9.有一列重为100 t的火车,以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为400 m.

(1)试计算铁轨受到的侧压力;

(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值.

(1)105

N

(2)0.1

4

1.物体做匀速圆周运动的条件是( )

A .有一定的初速度,且受到一个始终与初速度垂直的恒力作用 B .有一定的初速度,且受到一个大小不变,方向变化的力的作用 C .有一定的初速度,且受到一个方向始终指向圆心的力的作用

D .有一定的初速度,且受到一个大小不变,方向始终和速度垂直的合力作用 2.有长短不同、材料相同且同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球,小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么( )

A .两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断 B .两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断 C .两个小球以相同的周期运动时,长绳易断 D .无论如何,长绳易断

3.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,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°,则它们所受外力的合力之比为( )

A .1∶4 B .2∶3 C .4∶9

D .9∶16

4. 如图所示,质量相等的A 、B 两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的有( )

A .线速度v A >v B B .运动周期T A >T B C .它们受到的摩擦力F f A >F f B D .筒壁对它们的弹力F N A >F N B

5. “飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱,这项运动的杂技演员驾驶摩托车沿表演台的侧壁做匀速圆周运动,简化后的模型如图所示.若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变,摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零,轨道平面离地面的高度为H ,侧壁倾斜角度α不变,则下列说法中正确的是( )

A .摩托车做圆周运动的H 越高,向心力越大B .摩托车做圆周运动的H 越高,线速度越大

C .摩托车做圆周运动的H 越高,向心加速度越大 D .摩托车对侧壁的压力随高度H 变大而减小

6.如图所示,在光滑杆上穿着两个小球m 1、m 2,且m 1=2m 2,用细线把两球连起来,当杆匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,此时两小球到转轴的距离r 1与r 2之比为( )

A .1∶1 C .2∶1

1

B .12 D .1∶2

7、如图所示, 半径为r 的圆形转筒, 绕其竖直中心轴OO’转动, 小物块a 靠在圆筒的内壁上, 它与圆筒间的动摩擦因数为μ,

现要使小物块不下落, 圆筒转动的角速度ω至少为

8/ 如图4所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒

固定不动,有两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内作匀速圆周运动,则下列说法正确的是(

A. 球A 的线速度必定大于球B. 球A 的角速度必定小于球C. 球A D. 球A 9. 如图所示,A 、B 两个小球质量相等,用一根轻绳相连,另有一根轻绳的两端分别连接O 点和B 点,让两个小球绕O 点在光滑水平桌面上以相同的角速度做圆周运动,若OB 绳上的拉力为F 1,AB 绳上的拉力为F 2,OB =AB ,则(

)

A .F 1∶F 2

=2∶3 C .F 1∶F 2=5∶3

B .F 1∶F 2=3∶2 D .F 1∶F 2=2∶1

10.如图所示,长为2.0m 的细线系住一个0.5 kg的小球, 线的另一端悬于O 点, 当线伸直时, 与竖直的夹角是37°, 小球位于光滑的水平面上处于静止,则小球此时受到几个力? 若让小球在水平面内以角速度ω=2.0rad/s 做匀速圆周运动, 小球受到几个力作用, 都是多大?

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1.在铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了( ) A .减轻火车轮子对外轨的挤压 B .减轻火车轮子对内轨的挤压

C .使火车车身倾斜,利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力 D .限制火车向外脱轨

2.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2,g 取10 m/s2. 那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的( )

A .1倍 C .3倍

3. 如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是( )

A .在竖直方向汽车受到三个力:重力、桥面的支持力和向心力 B .在竖直方向汽车可能只受两个力:重力和桥面的支持力 C .在竖直方向汽车可能只受重力 D .汽车对桥面的压力小于汽车的重力

3

4.一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s,如果要使汽车

4在桥顶时对桥面没有压力,车速至少为( )

A .15 m/s C .25 m/s

B .20 m/s D .30 m/s B .2倍 D .4倍

5.火车以某一速度v 通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是( )

A .轨道半径R =v 2/g

B .若火车速度大于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行于轨道平面向外 C .若火车速度小于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行于轨道平面向内 D .当火车质量改变时,安全速率也将改变

6.在高速公路的拐弯处通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是半径为R 的圆周运动.设内外路面高度差为h ,路基的水平宽度为d ,路面的宽度为L . 已知重力加速度为g . 要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向) 等于零,则汽车转弯时的车速应等于(

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L h

B. D.

d h

7.(2013·全国新课标Ⅱ) 公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v c 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处( )

A .路面外侧高内侧低

B .车速只要低于v c ,车辆便会向内侧滑动

C .车速虽然高于v c ,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动 D .当路面结冰时,与未结冰时相比,v c 的值变小

8. 一辆载重汽车的质量为4m ,通过顶点的曲率圆半径为R 的拱形桥,若桥顶能承受的最大压力为F =3mg ,为了安全行驶,汽车应以多大速度通过桥顶?

1

Rg ≤v

9.有一列重为100 t的火车,以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为400 m.

(1)试计算铁轨受到的侧压力;

(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值.

(1)105

N

(2)0.1

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