2016-2017学年人教版必修2向心力作业.doc

 PAGE \* MERGEFORMAT 7 学业分层测评(六) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．(多选)如图5-6-7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，运动中小球所需的向心力是(　　) 图5-6-7 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 【解析】　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，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，选C、D. 【答案】　CD 2. (2016·天水高一检测)如图5-6-8所示，某物体沿eq \f(1,4)光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则(　　) 【导学号 图5-6-8 A．物体的合力为零 B．物体的合力大小不变，方向始终指向圆心O C．物体的合力就是向心力 D．物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外) 【解析】　物体做加速曲线运动，合力不为零，A错；物体做速度大小变化的圆周运动，合力不指向圆心，合力沿半径方向的分力提供向心力，合力沿切线方向的分力使物体速度变大，即除在最低点外，物体的速度方向与合力方向间的夹角为锐角，合力方向与速度方向不垂直，B、C错，D对． 【答案】　D 3．一辆开往雅安地震灾区满载新鲜水果的货车以恒定速率通过水平面内的某转盘，角速度为ω，其中一个处于中间位置的水果质量为m，它到转盘中心的距离为R，则其他水果对该水果的作用力为(　　) A．mg　　　　 B．mω2R C.eq \r(m2g2＋m2ω4R2) D．eq \r(m2g2－m2ω4R2) 【解析】　处于中间位置的水果在水平面内随车转弯，做水平面内的匀速圆周运动，合外力提供水平方向的向心力，则F向＝mω2R，根据平衡条件及平行四边形定则可知，其他水果对该水果的作用力大小为F＝eq \r(（mg）2＋（mω2R）2)，选项C正确，其他选项均错误． 【答案】　C 4．质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中，如果由于摩擦力的作用，使得木块的速率不变，那么(　　) A．下滑过程中木块的加速度为零 B．下滑过程中木块所受合力大小不变 C．下滑过程中木块所受合力为零 D．下滑过程中木块所受的合力越来越大 【解析】　因木块做匀速圆周运动，故木块受到的合外力即向心力大小不变，向心加速度大小不变，故选项B正确． 【答案】　B 5．如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是(　　) 【解析】　由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿圆的切线方向；因雪橇做匀速圆周运动，合力一定指向圆心．由此可知C正确． 【答案】　C 6.质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆端套有一个质量为m的小球，今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为ω，如图5-6-9所示，则杆的上端受到的作用力大小为(　　) 图5-6-9 A．mω2R B.eq \r(m2g2－m2ω4R2) C.eq \r(m2g2＋m2ω4R2) D．不能确定 【解析】　小球在重力和杆的作用力下做匀速圆周运动．这两个力的合力充当向心力必指向圆心，如图所示．用力的合成法可得杆的作用力：F＝eq \r(（mg）2＋Feq \o\al(2,向))＝eq \r(m2g2＋m2ω4R2)，根据牛顿第三定律，小球对杆的上端的反作用力F′＝F，C正确． 【答案】　C 7. (多选)如图5-6-10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(　　) 【导学号 图5-6-10 A．线速度vAvB B．运动周期TATB C．它们受到的摩擦力FfAFfB D．筒壁对它们的弹力FNAFNB 【解析】　由于两物体角速度相等，而rArB，所以vA＝rAωvB＝rBω，A项对；由于ω相等，则T相等，B项错；因竖直方向受力平衡，Ff＝mg，所以FfA＝FfB，C项错；弹力等于向心力，所以FNA＝mrAω2FNB＝mrBω2，D项对． 【答案】　AD 8．长为L的细线，拴一质量为m的小球，细线上端固定，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图5-6-11所示，求细线与竖直方向成θ角时： 图5-6-11 (1)细线中的拉力大小； (2)小球运动的线速度的大小． 【解析】　(1)小球受重力及绳子的拉力两力作用，如图所示，竖直方向 FTcos θ＝mg， 故拉力FT＝eq \f(mg,cos θ). (2