向心力試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力（）A.大小不變，方向不變B.大小不變，方向時(shí)刻改變C.大小時(shí)刻改變，方向不變D.大小和方向都時(shí)刻改變答案：B2.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于向心力的說法中正確的是（）A.向心力是產(chǎn)生向心加速度的力B.向心力是物體受到的合外力C.向心力的作用是改變物體速度的大小D.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的向心力是恒力答案：A3.一個(gè)物體以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是（）A.軌道半徑越大線速度越大B.軌道半徑越大線速度越小C.軌道半徑越大周期越大D.軌道半徑越大周期越小答案：A4.汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎，地面的摩擦力已達(dá)到最大，當(dāng)汽車的速度增大為原來的2倍時(shí)，則汽車轉(zhuǎn)彎的軌道半徑必須（）A.至少增大到原來的4倍B.至少增大到原來的2倍C.減小到原來的1/4D.減小到原來的1/2答案：A5.用細(xì)線拴著一個(gè)小球，在光滑水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A.小球線速度大小一定時(shí)，線越長越容易斷B.小球線速度大小一定時(shí)，線越短越容易斷C.小球角速度一定時(shí)，線越短越容易斷D.小球角速度一定時(shí)，線越短越不容易斷答案：B6.洗衣機(jī)的脫水筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一衣物附在筒壁上，此時(shí)（）A.衣物受到重力、筒壁的彈力和摩擦力的作用B.衣物隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由摩擦力提供的C.筒壁對衣物的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速增大而減小D.筒壁對衣物的摩擦力隨筒的轉(zhuǎn)速增大而增大答案：A7.火車轉(zhuǎn)彎做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若速度超過規(guī)定速度，則（）A.輪緣對外軌有擠壓B.輪緣對內(nèi)軌有擠壓C.輪緣對內(nèi)、外軌均無擠壓D.輪緣對內(nèi)、外軌均有擠壓答案：A8.質(zhì)量為m的飛機(jī)，以速率v在水平面上做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，空氣對飛機(jī)的作用力的大小等于（）A.\(m\sqrt{g^{2}+(\frac{v^{2}}{r})^{2}}\)B.\(m\frac{v^{2}}{r}\)C.\(m\sqrt{(\frac{v^{2}}{r})^{2}-g^{2}}\)D.\(mg\)答案：A9.質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)緩慢地移到Q點(diǎn)，如圖所示，則力F所做的功為（）A.\(mgl\cos\theta\)B.\(mgl(1-\cos\theta)\)C.\(Fl\sin\theta\)D.\(Fl\cos\theta\)答案：B10.一個(gè)物體在幾個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，若使其中一個(gè)向東的力逐漸減小，直至為零，再逐漸恢復(fù)到原來的值（方向不變），則在此過程中物體的加速度（）A.方向一定向西，且逐漸增大B.方向一定向東，且逐漸增大C.方向一定向西，先增大后減小D.方向一定向東，先增大后減小答案：C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.關(guān)于向心力的說法中正確的是（）A.物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)向心力B.向心力不改變圓周運(yùn)動(dòng)物體速度的大小C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力是不變的D.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受各力的合力一定是向心力答案：BD2.下列說法正確的是（）A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)D.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)其向心力時(shí)刻指向圓心答案：CD3.如圖所示，小物體A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則A受力情況是（）A.重力、支持力B.重力、支持力和指向圓心的摩擦力C.重力、支持力、向心力和摩擦力D.以上說法都不正確答案：AB4.關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的線速度、角速度、周期之間的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.線速度大的角速度一定大B.線速度大的周期一定小C.角速度大的周期一定小D.角速度大的半徑一定小答案：C5.汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是（）答案：C6.質(zhì)量為m的物體，在水平力F作用下，在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，下列哪些說法正確（）A.如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對物體做正功B.如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對物體做負(fù)功C.如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)也可能對物體做正功D.如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對物體做正功答案：ACD7.如圖所示，用長為l的輕繩把一個(gè)小鐵球懸掛在高2l的O點(diǎn)處，小鐵球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且恰能到達(dá)最高點(diǎn)B處，則有（）A.小鐵球在運(yùn)動(dòng)過程中輕繩的拉力最大為6mgB.小鐵球在運(yùn)動(dòng)過程中輕繩的拉力最小為0C.若運(yùn)動(dòng)中輕繩斷開，則小鐵球落到地面時(shí)的速度大小為\(\sqrt{5gl}\)D.若小鐵球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)輕繩斷開，則小鐵球落到地面時(shí)的水平位移為2l答案：ACD8.質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)h高度，下列說法中正確的是（）A.物體的重力勢能減少2mghB.物體的動(dòng)能增加2mghC.物體的機(jī)械能保持不變D.物體的機(jī)械能增加mgh答案：BD9.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長為L的輕質(zhì)細(xì)線懸于O點(diǎn)，與O點(diǎn)處于同一水平線上的P點(diǎn)處有一個(gè)光滑的細(xì)釘，已知OP=L/2，在A點(diǎn)給小球一個(gè)水平向左的初速度\(v_{0}\)，發(fā)現(xiàn)小球恰能到達(dá)跟P點(diǎn)在同一豎直線上的最高點(diǎn)B，則（）A.小球在B點(diǎn)時(shí)的速度為\(\sqrt{gL}\)B.小球在B點(diǎn)時(shí)的速度為0C.初速度\(v_{0}\)=\(\sqrt{\frac{7}{2}gL}\)D.初速度\(v_{0}\)=\(\sqrt{5gL}\)答案：AC10.如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺上放著A、B、C三個(gè)物體，質(zhì)量分別為2m、m、m，離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R，與轉(zhuǎn)臺間的摩擦因數(shù)相同，轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列說法中正確的是（）A.若三個(gè)物體均未滑動(dòng)，C的向心加速度最大B.若三個(gè)物體均未滑動(dòng)，B物體受的摩擦力最大C.當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加時(shí)，A比B先滑動(dòng)D.當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加時(shí)，C比B先滑動(dòng)答案：AD三、判斷題（每題2分，共20分）1.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力就是物體受到的合外力。（）答案：√2.向心力的作用是改變物體速度的方向，不改變速度的大小。（）答案：√3.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合外力一定等于向心力。（）答案：×4.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。（）答案：×5.火車轉(zhuǎn)彎處，外軌比內(nèi)軌高，是為了減小輪緣與軌道間的擠壓。（）答案：√6.汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，向心力是由重力和支持力的合力提供的。（）答案：×7.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，線速度越大，向心力一定越大。（）答案：×8.用繩子拉著物體在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂后，物體將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（）答案：√9.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度方向一定指向圓心。（）答案：×10.質(zhì)量一定的物體，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其向心力的大小與角速度的平方成正比。（）答案：√四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述向心力的概念及特點(diǎn)。答案：向心力是使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力。特點(diǎn)：方向始終指向圓心，時(shí)刻改變；向心力只改變物體速度方向，不改變速度大?。淮笮∨c物體質(zhì)量、圓周運(yùn)動(dòng)的線速度或角速度以及半徑有關(guān)。2.汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎時(shí)，為什么速度不能太快？答案：汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)摩擦力提供向心力，根據(jù)\(F_{向}=m\frac{v^{2}}{r}\)，速度越快，所需向心力越大。而路面能提供的最大靜摩擦力有限，速度太快所需向心力超過最大靜摩擦力時(shí)，汽車會做離心運(yùn)動(dòng)，易發(fā)生危險(xiǎn)。3.火車轉(zhuǎn)彎處，外軌高于內(nèi)軌的原因是什么？答案：火車質(zhì)量大，轉(zhuǎn)彎時(shí)若內(nèi)外軌等高，輪緣與外軌間有很大擠壓力。外軌高于內(nèi)軌，火車重力與支持力的合力可提供部分向心力，從而減輕輪緣與外軌的擠壓，保障行車安全和鐵軌使用壽命。4.解釋在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，為什么說向心力不做功？答案：做功的兩個(gè)必要因素是力和在力的方向上的位移。勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心力方向始終與速度方向垂直，即物體在向心力方向上位移為零，根據(jù)\(W=Fs\cos\theta\)（\(\theta=90^{\circ}\)時(shí)，\(\cos\theta=0\)），所以向心力不做功。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論在游樂場中，過山車在經(jīng)過圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)，哪些因素會影響其安全運(yùn)行？答案：速度是關(guān)鍵因素，速度需足夠大以提供足夠向心力克服重力，否則會掉下來；軌道半徑也有影響，半徑合適才能與速度匹配提供恰當(dāng)向心力；另外，過山車的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要能承受運(yùn)動(dòng)中的力，軌道的摩擦力、空氣阻力等也會影響速度進(jìn)而影響安全運(yùn)行。2.當(dāng)洗衣機(jī)脫水筒轉(zhuǎn)速變化時(shí)，衣物所受向心力如何變化？結(jié)合生活實(shí)際談?wù)勼w會。答案：根據(jù)\(F_{向}=m\omega^{2}r\)，轉(zhuǎn)速增大，角速度增大，衣物所受向心力增大；轉(zhuǎn)速減小，向心力減小。生活中能感覺到脫水時(shí)轉(zhuǎn)速快，脫水效果好，是因?yàn)檗D(zhuǎn)速高，水和衣物間附著力小于所需向心力，水就被甩出，實(shí)現(xiàn)脫水。3.分析在圓錐擺運(yùn)動(dòng)中，擺球的受力情況以及向心力的來源，并說明擺球運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。答案：擺球受重力和繩子拉力。這兩個(gè)力的合力提供向