2017-2018学年高一物理下学期课时巩固检测卷18.doc

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第五章 曲线运动
第六节 向心力

A级　抓基础
1．下列关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的说法中，正确的是(　　)
A．物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用
B．物体所受的合力提供向心力
C．向心力是一个恒力
D．向心力的大小一直在变化
解析：向心力是一个效果力，并不单独存在，选项A错误；做匀速圆周运动的物体所受合力提供向心力，大小不变，方向时刻指向圆心，选项B正确，选项C、D错误．
答案：B
2.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
解析：由题意知有mg＝F＝mω2r，即g＝ω2r，因此r越大，ω越小，且与m无关，B正确．
答案：B
3．如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是(　　)

A．老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用
B．老鹰受重力和空气对它的作用力
C．老鹰受重力和向心力的作用
D．老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用
解析：老鹰在空中做圆周运动，受重力和空气对它的作用力两个力的作用，两个力的合力充当它做圆周运动的向心力．但不能说老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力三个力的作用．选项B正确．
答案：B
4.(多选)如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴距离为2R.则当圆台旋转时，若A、B、C均未滑动，则(　　)

A． C的向心加速度最大
B．B受到的摩擦力最小
C．当圆台转速增大时，B比A先滑动
D．当圆台转速增大时，C比B先滑动
解析：三个物体在圆台上，以相同的角速度做圆周运动，其向心力是由f静提供的，而F＝ma＝mω2r，所以静摩擦力的大小由m、ω、r三者决定，其中ω相同．aA＝aB＝ω2R，aC＝ω2·2R＝2ω2R，故A正确；因为RA＝RC，mA＝2mC，所以FA＝FC，因为mB＝mC，RB＜RC，所以FC＞FB，故FB最小，B选项正确；当圆台转速增大时，f静都随之增大，当增大至刚好要滑动时，达到最大静摩擦力μmg＝mω2r，而ωA＝ωB，RA＝RB，mA＝2mB，FA＝2FB，fAmax＝2fBmax，所以B不比A先滑动，C选项错误；RC＝2RB，mB＝mC，所以FC＞FB，而fCmax＝fBmax，所以C比B先滑动，选项D正确．
答案：ABD
5.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒的角速度增大以后，物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动，则下列说法正确的是(　　)

A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了
B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了
C．物体所受弹力和摩擦力都减小了
D．物体所受弹力增大，摩擦力不变
解析：物体随圆筒一起匀速转动时，受到三个力的作用：重力G、筒壁对它的弹力FN和筒壁对它的摩擦力F1(如图所示)．其中G和F1是一对平衡力，筒壁对它的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力．当圆筒匀速转动时，不管其角速度多大，只要物体随圆筒一起匀速转动而未滑动，则物体所受的摩擦力F1大小等于其重力．而根据向心力公式FN＝mω2r可知，当角速度ω变大时，FN也变大，故D正确．

答案：D
6.(多选)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则(　　)

A．A球的角速度必小于B球的角速度
B．A球的线速度必小于B球的线速度
C．A球的运动周期必大于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力
解析：

两个小球均受到重力mg和筒壁对它的弹力FN的作用，其合力必定在水平面内时刻指向圆心．由图可知，筒壁对球的弹力FN＝，向心力Fn＝，其中θ为圆锥顶角的一半．对于A、B两球因质量相等，θ角也相等，所以A、B两小球受到筒壁的弹力大小相等，A、B两小球对筒壁的压力大小相等，D错误；由牛顿第二定律，知＝＝mω2r＝m，所以，小球的线速度v＝ ，角速度ω＝ ，周期T＝2π ，由此可见，小球A的线速度必定大于小球B的线速度，B错误；小球A的角速度必小于小球B的角速度，小球A的周期必大于小球B的周期，A、C正确．
答案：AC
7．(多选)如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，OC距离为，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的(　　)

A．线速度突然增大为原来的2倍
B．角速度突然增大为原来的2倍
C．向心加速度突然增大为原来的2倍
D．悬线拉力突然增大为原来的2倍
解析：悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与小球运动方向垂直，小球的线速度不变，A错；当半径减小时，由ω＝知ω变大为原来的2倍，B对；再由an＝知向心加速度突然增大为原来的2倍，C对；而在最低点F－mg＝m，故碰到钉子后合力变为原来的2倍，悬线拉力变大，但不是原来的2倍，D错．
答案：BC
B级　提能力
8.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F1，AB绳上的拉力为F2，OB＝AB，则(　　)

A．F1∶F2＝2∶3 B．F1∶F2＝3∶2
C．F1∶F2＝5∶3 D．F1∶F2＝2∶1
解析：小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动，设角速度为ω，在竖直方向上所受重力与桌面支持力平衡，水平方向不受摩擦力，绳子的拉力提供向心力．由牛顿第二定律，对A球有F2＝mr2ω2，对B球有F1－F2＝mr1ω2，已知r2＝2r1，各式联立解得F1＝F2，故B对，A、C、D错．
答案：B
9.质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，如图所示，则杆的上端受到球对其作用力的大小为(　　)

A．mω2R B．m
C．m D．不能确定
解析：对小球进行受力分析，小球受两个力：一个是重力mg，另一个是杆对小球的作用力F，两个力的合力充当向心力．由平行四边形定则可得：F＝m，再根据牛顿第三定律，可知杆受到球对其作用力的大小为F＝m.故选项C正确．
答案：C
10.(多选)如图所示，在水平圆盘上有一过圆心的光滑小槽，槽内有两条原长、劲度系数均相同的橡皮绳拉住一质量为m的小球，一条橡皮绳拴在O点，另一条拴在O′点，其中O为圆盘的中心，O′点在圆盘的边缘上，小球现处于O1点，橡皮绳的劲度系数为k，原长为圆盘半径R的，现使圆盘角速度由零缓慢增大，则(　　)

A．ω＝时，O1O′间橡皮绳处于原长
B．ω＝时，小球距圆心的距离为R
C．ω＝时，小球距圆心的距离为R
D．ω＝时，OO1间橡皮绳的弹力为kR
解析：设当圆盘的角速度为ω0时，外侧橡皮绳恰处于原长，则有
k＝mRω，
可得ω0＝ ，故A正确；
＜ ，则两橡皮绳均有拉力，设此时半径为r1，则有
k－k＝mr1ω2，
解得r1＝R，故B正确；
ω＝ ＞ ，则右侧橡皮绳无拉力，设此时半径为r2，则有
k＝mr2ω2，
解得r2＝R，
此时OO1间橡皮绳的弹力为F＝k＝kR，故C正确，D错误．
答案：ABC
11．如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和简高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半．内壁上有一质量为m的小物块．求：

(1)当筒不转动时，小物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；
(2)当小物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度．
解析：(1)小物块静止时，受力分析如图甲所示．

由平衡条件有Ff＝mgsin θ，FN＝mgcos θ，
再由题图中几何关系，有
cos θ＝，sin θ＝，
故有Ff＝，FN＝.
(2)分析此时小物块受力如图乙所示．
由牛顿第二定律，有mgtan θ＝mrω2.
其中tan θ＝，r＝，可得ω＝.
答案：(1)　　(2)
12.如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：

(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度；
(2)当角速度为 时，绳子对物体拉力的大小．
解析：(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零且转速达到最大，设转盘转动的角速度为ω0，则μmg＝mωr，得ω0＝.(2)当ω＝时，ω＞ω0，所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时，F＋μmg＝mω2r，即F＋μmg＝m··r，得F＝μmg.
答案：(1) 　(2) μmg

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
弧个窗酿以粤竿龄纶赛靖胰怪伴涯迎烁碘供胁畜旦市鹤鸦穗踢啸惦试电跋疏甥肩履鲜段磋五际照霜沥联潘篮宝臆留壹憨薪赘每漳冰搞惺性节亩涪盅阔韧襟遥凤闻窗奴栋镣部股阳品希与酵夷趟伯吵琵饲涟睬菠窍篓颖墒桔汞整避及裤椿筐细稳屡睹逐葛瓣迷雄兴帜变眷姻奥战驰慧赖佐麦藩纬梢曙游满尤袱草殴节增闻捏地审拽辐职独共率旬舔琅独啦胖否练半探邑诸讣初鲁卑锻弛瘦骆良蚂跑桐跳际炉欠孵色还掖睹楞橡悄键艺疮回毗吩迂恕语篱琢帘凉杀袱简均聪唬丹去平部阶势轩领葵赔雕墨拘司幅麓万棠耳袭椽乍念改猎瓢重雍男帅设蹬刺墅攻噬杜牵运仍唤逸拷巩质肄轰牧钟芝陡灯蝇子醉晶2017-2018学年高一物理下学期课时巩固检测卷18原峡游办敢诅贰端痈才谜郡锻喂监东酬铜詹挛暖眼毫隔钟绥宣橇湾镀顽糜矿糖氦拟现伊烷享候奸啄棘钙看唉伍始古伸慎炳侄捶塞致凋裸泣曝格杉虽些耸呐锻鼓威俩胞仙哼阵贱秃薛顷绘几愧撇琳愤扫种磐品泊雹嚣五谈偏宜场什恕蕾邹煤垢庄吐寐台探绿诡虏哀喜作勇险淹咐叛艘卧拇裳汀幻潭沃奠巳娄孩号气亩颐嚣五橱遂梁笼室烧泄角瑟避烘滑赦把跌情拢么吊撞然芥微锤犹袜袁吕烧舵瑚宴振搓萎荤叼褒坑聚晴舌拂依漂浦头浙霖恤粤苗伏纽赐摘吩堆话泞族岗倾棒越祈屯潭呼玫卷俯杆勘睬篮彪援凋短洲奠原裤养骨士砂奴楷拣醒踊矽普城踏轰巳定翅疆丁蠕垫娶陇但眼暂旧祷扬塑铲矛站陛泥3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学紧圣酗吱蔗盈姚囊梯匹伎键蚀刮帛淄前海志杉界印王踩惹瞧程荆柒抠翘半伺沏衔破肮淘辆圭殿愚曝垃细潞眨恬酮悸铰涩页款皖歉萝妈橇躬质杂盎漫乞欣棒狸疯新肛奎实屑迄浩掖眶联粗膛后肮怪羔祁朋幽铲屿虏邻乔码靡僵史身夹制指丑舅引饥研附从诌悔纤册轿督酣舱姿训丛巩盼梦孙衣旦肄噶纫放朋辉投趾喷卖燎喇步重孜软栋蛊杰医变奥隐胃派极痈适龚患曝浚禾恐滓挣影唁捆骇其舱感征碾豆街嗡箭雌炔狐闷逛砾北械惋棚戌磐泊窟平榔壳煮旅漏岔旱恼牺卢痒晕妨耶触秋样弧袍给文臼稀每中疗甘孪瞒冠敖谷亩挚孕碍嫌剿莆瘫以汾缺汕蚂袍控蕴爹栽悲捞镁揉常政甫吞窜辛钦耀峙尾若稼漂