第二章第二节向心力课时作业 含答案

发布 2022-07-02 09:07:28 阅读 4464

一、单项选择题。

1.关于向心力的说法中错误的是( )

a.向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,向心力是一个恒力。

b.向心力是沿着半径指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的。

c.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某个力的分力。

d.向心力只改变物体线速度的方向,不可能改变物体线速度的大小。

2.下列说法正确的是( )

a.匀速圆周运动是一种匀速运动。

b.匀速圆周运动是一种匀变速运动。

c.匀速圆周运动是一种变加速运动。

d.因为物体做圆周运动才产生向心力。

3.甲、乙两质点做匀速圆周运动,其半径之比r1∶r2=3∶4,角速度之比ω1∶ω2=4∶3,则甲、乙两质点的向心加速度之比a1∶a2是( )

a. b.c. d.

4.如图所示,质量为m的木块从半径为r的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变,则( )

a.因为速率不变,所以木块的加速度为零。

b.木块下滑的过程中所受的合外力越来越大。

c.木块下滑过程中的摩擦力大小不变。

d.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心。

5. 如图所示,a、b为啮合传动的两齿轮,ra=2rb,则a、b两轮边缘上两点的( )

a.角速度之比为2∶1

b.向心加速度之比为1∶2

c.周期之比为1∶2

d.转速之比为2∶1

6.如图所示,半径为r的圆柱形转筒,绕其竖直中心轴oo′转动,小物体a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为μ,要使小物体不下落,圆筒转动的角速度至少为( )

a. b.c. d.

二、双项选择题。

7. 如图所示,质量相等的a、b两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块的( )

a.线速度相同 b.角速度相同。

c.向心加速度不同 d.向心力相同。

8.铁路转弯处的弯道半径r是由地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还与火车在弯道上的行驶速率v有关.下列说法正确的是( )

a.v一定时,r越小,要求h越大。

b.v一定时,r越大,要求h越大。

c.r一定时,v越小,要求h越大。

d.r一定时,v越大,要求h越大。

9. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁,做匀速圆周运动.图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h.则下列说法中正确的是( )

a.h越高,摩托车对侧壁的压力将越大。

b.h越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大。

c.h越高,摩托车做圆周运动的周期将越大。

d.h越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大。

10.如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比( )

a.线速度之比为1∶2

b.角速度之比为4∶1

c.向心加速度之比为8∶1

d.向心加速度之比为1∶8

三、非选择题。

11. 游乐场内有一种叫“空中飞椅”的游乐项目,如图所示,在半径为r=4 m的水平转盘的边缘固定着数条长为l=10 m的钢绳,钢绳的另一端连接着座椅(图中只画出2个),转盘在电动机带动下可绕穿过其中心的竖直轴转动.设在每个座椅内坐着质量相同的人,可将人和座椅看成是一个质点,人和座椅的总质量为m=60 kg,重力加速度g取10 m/s2,不计钢绳的重力及空气的阻力.当转盘以某一角速度ω匀速转动时,座椅从静止开始随着转盘的转动而升高,经过一段时间后达到稳定状态,此时钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ=37°.求此时转盘匀速转动时的角速度及绳子的拉力.

12.质量m=2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为20 m.如图所示,如果桥面承受的压力不得超过3.

0×105 n,(取g=10 m/s2)则:

1)汽车允许的最大速率是多少?

2)若以所求速率行驶,汽车对桥面的最小压力是多少?

1解析:选a.

2解析:选c.

3解析:选a.

4解析:选d.

5解析:选b.

6解析:选c.

7解析:选bc.

8解析:选ad.

9解析:选cd.

10解析:选ad.由。

11解析:对人和座椅,绳的拉力f与重力的合力指向圆心,由牛顿第二定律,则。

f=mgtan θ=mω2r

由几何关系得:r=r+lsin θ

代入数据得f=750 n

= rad/s.

12解析:(1)重力和支持力的合力提供向心力,通过凹形桥时,n1-mg=,得。

v1=≤ m/s=10 m/s.

通过凸形桥时,mg-n2=

因n2≥0,得。

v2=≤=10 m/s.

因v1(2)汽车经过凸形桥时,对桥面的压力最小.

由mg-n3=,得。

n3=mg-=1.0×105 n.

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