【文档说明】2023-2024学年高一物理人教版2019必修第二册同步试题 6.2 向心力（基础达标练） Word版含解析.docx，共(8)页，479.808 KB，由小赞的店铺上传

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6.2向心力（基础达标练）（解析版）一、单选题（本大题共10小题）1.如图，一物体停在匀速转动圆筒的内壁上，如果圆筒的角速度增大，则()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【答案】D【解析】解：物

体做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力。对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图，其中重力𝐺与静摩擦力𝑓平衡，与物体的角速度无关，支持力𝑁提供向心力，由𝑁=𝑚𝜔2𝑟知，当圆筒的角速度𝜔增大以后，向心力变大，物体所受弹力𝑁增大，故D正确，𝐴

、𝐵、C错误。故选：𝐷。本题中物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，合力等于支持力，提供向心力。本题中要使静摩擦力与重力平衡，角速度要大于某一个临界

值，即重力不能小于最大静摩擦力！2.如图所示，一个圆盘绕过盘心且与盘面垂直的竖直轴𝑂匀速转动，角速度为𝜔，盘面上有一质量为𝑚的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块到转轴的距离为𝑟，下列说法正确的是()A.物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小

为𝑚𝜔𝑟B.物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为𝑚𝜔2𝑟C.物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为𝑚𝜔2𝑟D.物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为𝑚𝜔𝑟【答案】C【解析】对物体受力分析，可得物体受力情况；物体做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，直接利用

向心力公式F=mω2r合外力的大小．对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源，熟练应用向心力公式求解以及圆周运动的公式的应用．向心力不进行受力分析．【解答】对物体受力分析，物体受重力、支持力及摩擦力作用，物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力，即合力大小为F合=f=mω2r

，故ABD错误，C正确．故选：C3.在水平面上转弯的摩托车，如图所示，向心力是()A.重力和支持力的合力B.静摩擦力C.滑动摩擦力D.重力、支持力、牵引力的合力【答案】B【解析】物体做匀速圆周运动时需要向心力，向心力是合力

提供，而摩托车在水平路面上转弯时所需的向心力是由静摩擦力提供。本题学生很容易错误的认为物体受到向心力作用，要明确向心力的特点，同时受力分析时注意分析力先后顺序，即受力分析步骤。【解答】摩托车在水平路面上转弯时受到重力、支持力、牵引力以及静摩擦力，所需的向心力是

由静摩擦力提供，故B正确，ACD错误。故选B。4.让矿泉水瓶绕自身中心轴转动起来，带动瓶中水一起高速稳定旋转时，水面形状接近图()A.B.C.D.【答案】D【解析】解：随矿泉水瓶转动的水做圆周运动时，需要合外力提供向心力，当水受到的合外

力不足以提供需要的向心力时，水将做离心运动，逐渐离开矿泉水瓶的中心，所以水面的中心处将凹一些，而四周将高一些。所以四个图中，ABC与实际不符，只有D是正确的故选：D。当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物

体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动。此题只要知道离心现象的定义以及条件，结合生活实例进行理解和记忆即可。5.如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为𝑅的圆周做线速度大小为𝑣的匀速圆周运动。若杂技演员和摩托车的总质量为𝑚

，其所受向心力大小为()A.𝑚𝑣𝑅B.𝑚𝑣2𝑅C.𝑚𝑣2𝑅2D.𝑚𝑣𝑅2【答案】B【解析】演员做半径为R的匀速圆周运动，根据向心力公式求得大小即可。本题主要考查向心力的知识，根据向心力公式进行解答。【解答】杂技演

员驾驶摩托车沿半径为R的四周，做线速度大小为v的匀速圆周运动，根据圆周运动的公式可知F向=mv2R，故ACD错误，B正确。故选：B。6.一质量为1.0𝑘𝑔的物体，在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为1.5𝑚，若其线速度大小为3.0𝑚/𝑠

，则它需要的向心力大小为()A.3.0𝑁B.4.0𝑁C.6.0𝑁D.9.0𝑁【答案】C【解析】根据圆周运动向心力公式F=mv2R求解即可。本题主要考查了向心力公式的直接应用，难度不大，属于基础题．【解答】根据圆周运动向心力公式F=mv2R，代入

数据解得需要的向心力大小为F=6.0N，故ABD错误，C正确。故选C。7.如图，游客坐在水平转盘上随转盘一起转动。当转盘加速转动时，游客()A.质量越大越容易被甩出B.质量越小越容易被甩出C.距离转盘中心越近越容易被甩出D.距离转盘中心越远越容易被甩出【答案】D【解析】解：人在转盘上属于同

轴转动，具有相同的角速度，根据摩擦力提供向心力μmg=mrω2可知，当半径越大，所需的摩擦力越大，相同转速下，距离转盘中心越远所需向心力越大，越容易被甩出，故D正确，ABC错误。故选：D。人在转盘上属于同轴转动，具有相同的角速度，线速度、向心力和向心加速度都与半径有关。根据F=mv2r=mr

ω2比较向心力大小。掌握皮带传动时的线速度相同，同轴转动的角速度相同，结合向心力公式判断。8.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

.1：4B.2：3C.4：9D.9：16【答案】C【解析】根据角速度定义ω=△θ△t可知甲、乙的角速度之比，再由向心力公式F向=mω2r可以求出他们的向心力之比。要熟悉角速度定义公式和向心力公式，能根据题意灵活选择向心力公式，基础问题。【解答】相同时间里甲转过60°角，乙转过45°角

，根据角速度定义ω=△θ△t可知：ω1：ω2=4：3由题意：r1：r2=1：2m1：m2=1：2根据公式F向=mω2rF1：F2=m1ω12r1：m2ω22r2=4：9故选：C。9.如图所示，行车通过长为6𝑚的吊臂，吊着质量为1吨的钢材，以

𝑣=3𝑚/𝑠速度沿水平方向匀速行驶，行车突然停车，𝑔取10𝑚/𝑠2.则行车突然停车瞬间，吊钩受到的拉力为A.1.15×104𝑁B.1.075×104𝑁C.1.0×104𝑁D.0.85×104𝑁【答案】A【解析】行车突然停车的瞬间，刚才由于惯性，绕行车做圆周运动，在最低点时，重

力和拉力的合力提供向心力。本题关键要建立运动模型，分析求出钢材的运动情况，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列式求解；注意行车停止后做圆周运动的向心力是重力和拉力的合力提供。【解答】由题意知，行车突然停车的瞬间，钢材开始做圆周运动，其所受

合力提供向心力，设吊钩对钢材的拉力为F，则即：F−mg=mv2L故F=m(g+v2L)=1.15×104N，根据牛顿第三定律可知吊钩受到的拉力为1.15×104N，故A正确，BCD错误；故选A。10.如图所示，一小球在细绳作用下在

水平方向内做匀速圆周运动，小球质量为𝑚，细绳的长度为𝐿，细绳与竖直方向的夹角为𝜃，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是()A.小球共受到三个力的作用B.小球的向心力大小为mgsin𝜃C.小球受到的拉

力大小为mgcos𝜃D.小球做圆周运动的角速度大小√𝑔𝐿tan𝜃【答案】C【解析】小球做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力，根据竖直方向上受力平衡求出拉力的大小，结合平行四边形定则求出向心力的大小。解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源

，注意向心力不是物体所受的力，受力分析不能说物体受到向心力作用。【解答】AB.小球受重力和拉力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，根据平行四边形定则知，向心力的大小Fn=mgtanθ，故AB错误；C.根据小球在竖直方向上平衡得：Fcosθ=mg，解得拉力为：F=mgcosθ，故C

正确。D.根据Fn=mω2Lsinθ可得：ω=√gLcosθ，故D错误。二、计算题（本大题共2小题）11.太阳的质量为1.99×1030𝑘𝑔，距银河系中心约3万光年(1光年≈9.46×1012𝑘𝑚)，以220𝑘𝑚/𝑠左右的速率

绕银河系中心转动。试计算太阳绕银河系中心转动时所需向心力的大小。【答案】解：向心力F=mv2r=1.99×1030×(220×103)230000×9.46×1012×103N=3.39×1020N。12.某民

航客机飞行时在水平面内沿圆弧匀速转弯，速率𝑣=720𝑘𝑚/ℎ，在时间𝑡=120𝑠内转过的角度𝜃=0.6𝑟𝑎𝑑，客机总质量𝑚=105kg，重力加速度𝑔=10𝑚/𝑠2，求：(1)客机转弯半径

𝑟；(2)转弯时客机所受空气作用力的大小𝐹．【答案】解：(1)由速度定义知ω=θt，则ω=0.6120rad/s，即ω=1200rad/s而圆周运动中有v=ω⋅rv=720km/h=200m/s由以上可得：r=4

×104m.(2)空气作用力有两个作用效果，竖直方向F浮=mg；F浮=mg=105×10N=106N.水平方向提供向心力，由圆周运动得Fn=mw2r=105×12002×40000N=105N故F=√F浮2+Fn2，解得F=√101×105N答：(1)客机转弯半径r4×104m；(2)转弯时客机

所受空气作用力的大小F为√101×105N。【解析】(1)由角速度定义式及角速度与线速度关系，求解半径；(2)由向心力公式及力的合成，求解空气作用力大小。本题考查向心力公式的相关运用，学生需熟记角速度、线速度、周期等公式转化，活学活用。