高中物理向心力选择题专题训练含答案

高中物理向心力选择题专题训练含答案

姓名：班级：考号：

一、选择题（共30题）

1、有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”，杂技演员骑摩托车先在如图2所示的大型圆筒

底部作速度较小半径较小的圆周运动，通过逐步加速，圆周运动半径亦逐步增大，最后能以

较大的速度在垂直的壁上作匀速圆周运动，这时使车子和人整体作圆周运动的向心力是

（）

A.圆筒壁对车的静摩擦力B.筒壁对车的弹力

C,摩托车本身的动力D.重力和摩擦力的合力

2、一个人站在匀速转动的水平转台边缘，关于他的受力情况，下列说法中正确的是

A.受重力和支持力；

B.受重力.支持力和静摩擦力；

C.受重力.支持力和向心力；

D.受重力.支持力.静摩擦力和向心力

3、关于向心力的说法中，正确的是

A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力

B.向心力不改变圆周运动物体的速度

C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力

D.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的

4、如图4所示，某力月二10N作用于半径的转盘边缘的A点上，力产的大小保持不

变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周过程（)

A.这个力/做的总功为OJ

B.这个力尸做的总功为20JiJ

C.A点所受的向心力做的总功为0J

D.A点所受的向心力做的总功为20nJ

图4

5、狗拉着雪撬在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，下图为四个关于雪橇受到的牵引

力F及摩擦力f的示意图（0为圆心），其中正确的是（）

6、如图所示，甲、乙两人分别站

在赤道和纬度为45°的地面上，则

A.甲的线速度大B.乙的线速度大

C.甲的角速度大D.乙的角速度大

7、关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是

A.向心力是根据力的作用效果命名的

B.向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力

C.对匀速圆周运动，向心力是一个恒力

D.向心力的效果是改变质点的线速度大小

8、(3分)如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为八a点在它的边缘上.左轮半径为2八

。点在它的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑，则d点与6点的向心加速度大小之比

为________0

(/)卫*

、.一，—一

9、在水平路面上转弯的汽车，向心力来源

于()

A.重力与支持力的合力B.滑动摩擦力

C.重力与摩擦力的合力D.静摩擦力

10、如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑，其半径分别为口、。、

n.若甲轮的角速度为g：,则丙轮的角速度为()

A.弓B.。

3%g

C.弓D.々

(SQQ)

用乙丙

11、质量为勿的物块，沿着半径为力的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置,

开口向上，滑到最低点时速度大小为片方向如图所示，若物体与球壳之间的摩擦因数为

则物体在最低点时，下列说法正确的是

B

15、如图所示，质量为m的物体从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度

为v,若物体滑到最低点时受到的摩擦力是f,则物体与碗的动摩擦因数为（）

16、一根轻杆，左端。为转轴，aAc为三个质量相等的小球，均匀固定在杆上，即

ab=be,轻杆带动三个小球在水平面内做匀速圆周运动，如图4所示.则三段杆的张力之

比石：47为（）

A.1：2：3B.3：2：1C.6：5：3D.6：5：2

17、如图所示，00'为竖直轴，MN为固定在00'上的水平光滑

杆，有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上，AC和BC为抗拉能力相同的两根细线，C

端固定在转轴00,上。当绳拉直时，A、B两球转动半径之比恒为2：1,当转轴的角速度逐

渐增大时（）

A.AC先断

B.BC先断

C.两线同时断

D.不能确定哪段线先断

M

18、一质量为/〃的物体，沿半径为夕的向下凹的圆形轨道滑

行，如图所示，经过最低点的速度为「，物体与轨道之间的动

摩擦因数为"，则它在最低点时受到的摩擦力为（)

A.〃侬B.mv/R

c.〃勿（济声/曲D.m\g-v/fl)

19、如图所示，物体力、8随水平圆盘绕轴匀速转动，物体5在水平方向所受的作用力

有（）

A.圆盘对〃及4对夕的摩擦力，两力都指向圆心

B.圆盘对8的摩擦力指向圆心，力对8的摩擦力背离圆心

C.圆盘对8及力对夕的摩擦力和向心力

D.圆盘对4的摩擦力和向心力

心

20、如图所示，00'为竖直轴，的V为固定在上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属

球48套在水平杆上，力C和比为抗拉能力相同的两根细线，。端固定在转轴aT上.当绳

拉直时，力、夕两球转动半径之比恒为2：1,当转轴的角速度逐渐增大

时（）

A.“'先断B.8c先断

C.两线同时断D.不能确定哪根线先断

\o,

--------—.V

u)

21、如图所示。用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小

球受力正确的是

A.受重力、拉力、向心力B.受重力、拉力

C.重力D.以上均不正确

22、如图所示，力、反。三个物体放在旋转的水平圆盘面上，物体与盘面间的最大静摩擦力

均是其重力的4倍，三个物体的质量分别为2久久加，它们离转轴的距离分别为上R、2R.当

圆盘匀速转动时，力、瓜。三个物体相对圆盘静止，则下列判断正确的是

A.C物体所需要的向心力最小B.6物体受到的静摩擦力最小

C.当圆盘转速增大时，C比力先滑动D.当圆盘转速增大时，8比C先滑动

23、如图所示,在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上,有两个质量相等的小物块A和B,它们分

别紧贴漏斗的内壁,在不同的水平面上做匀速圆周运动，则以下叙述正确的是（）

A.物块A的线速度小于物块B的线速度

B.物块A的角速度大于物块B的角速度

C.物块A对漏斗内壁的压力大于物块B对漏斗内壁的压力

D.物块A的周期大于物块B的周期

24、无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器。很多种高

档汽车都应用了无级变速。如图所示是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮中间有一个滚

轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。当位于主动轮与从动轮之间的

滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加。当滚轮位于主

动轮直径D”从动轮直径灰的位置上时，则主动轮转速n”从动轮转速及之间的关系是

（）

”—冷LJL

A..马B.马

25、如图所示，质量为M的物体穿在离心机的水平光滑滑竿上，M用绳子与另一质量为m的

物体相连。当离心机以角速度。旋转时，M离转轴轴心的距离是r,当0增大到原来的2倍时,

调整M离转轴的距离，使之达到新的稳定状态，则（）

A.M受到的向心力增大

B.M离转轴的距离是r/4

C.M离转轴的距离是r/2

D.M的线速度增大到原来的2倍

h-r-H

26、如图所示，将完全相同的两个小球AB用长L=0.8m的细绳分别悬于以v=4m/s向右做匀

速直线运动的小车顶部，两球分别与小车前后壁接触（且二S和//）。由于某种原因，小车

突然停止，此时悬线中张力之比“:力为

'Ac

A.3:1B.2:lC.4:lD.1:2

27、某同学设想驾驶一辆“陆地一一太空”两用汽车（如图），沿地球赤道行驶并且汽车相对

于地球速度可以增加到足够大.当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆

周运动的“航天汽车”.不计空气阻力，已知地球的半径R=6400km,下列说法正确的是

（）

A.汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大

B.当汽车速度增加到7.9km/s,将离开地面绕地球做圆周运动

C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为lh

D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力

28、如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量

为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g.当小圆环滑

到大圆环的最低点时，大圆环对细杆的拉力大小为：

A.5mgB.Mg+4mgC.Mg+5mgD.Mg+lOmg

29、如图，有一倾斜的匀质圆盘&半径足够大£盘面与水平面的夹角为滑，绕过圆心并垂

直于盘面的转轴以角速度麟匀速转动，有一物体（可视为质点》与盘面间的动摩擦因数为道

设最大静摩擦力等手滑动摩擦力K重力加速度为g.要使物体能与圆盘始终保持相对静止,

则物体与转轴间最大距离为K》

co

，信曲旗建施制便普蝴醐海

A.B.曾C.D.

30、如图所示,放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,

同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳能承受的最大拉力为2mg.重

力加速度的大小为g,当圆环以角速度3绕竖直直径转动时，下列说法错误的是（）

A.圆环角速度3小于V缴时，小球受到2个力的作用

B.圆环角速度3等于时,细绳恰好伸直

C.圆环角速度等于时,细绳将断裂

D.圆环角速度大于V烫时,小球受到2个力的作用

一、选择题

1、B

2、B

3、C

4、BC

5、D

6、A

1、AB

8、（3分）2：1

9、D

10、A

11、AD

12、C

13、B

14、iR?

15、B

16、C

17、A

18、C

19、解析：力随夕做匀速圆周运动，它所需的向心力由一对力的静摩擦力来提供，因此夕对

力的摩擦力指向圆心；力对6的摩擦力背离圆心，只有圆盘对5的摩擦力指向圆心，才能使8

受到指向圆心的合力，所以正确选项为B.

答案：B

20、解析：对月球进行受力分析，，4球受重力、支持力、拉力乃三个力作用，拉力的分力提

供/球做圆周运动的向心力，得：

2

水平方向F.^cosa=mrAo»,

同理，对6球：F&osB=mg3?,

由几何关系，可知coso=/C,CQSB=BC.

1•ArW

BC

FA九匕零苗「BrAAC

所以：FB==AC=BC.

由于力。加；所以月＞8，即绳力C先断.

答案：A

21、B

22、BC

23、D

24、B

25、B

26、A

27、B

【解析】

试题分析：汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律分

析速度减小时，支持力的变化，再由牛顿第三定律确定压力的变化.当速度增大时支持力为

零，汽车将离开地面绕地球圆周运动.根据第一宇宙速度和地球半径求出“航天汽车”环绕

地球做圆周运动的最小周期为lh.在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，不能用弹簧

测力计测量物体的重力.

汽车沿地球赤道行驶时.由重力和支持力的合力提供向心力.设汽车的质量为m,支持力为F.

必必

w-硼一，浮=-s®一

速度为V,地球半径为R,则由牛顿第二定律得趣，,=趣，当汽车速度

v减小时，支持力F增大，则汽车对对地面的压力增大，故A错误；7.9km/s是第一宇宙速度,

当汽车速度等=案蚓编/时，汽车将离开地面绕地球做圆周运动，成为近地卫星，故B正确；

“航天汽车”环绕地球做圆周运动时半径越小，周期越小，则环绕地球附近做匀速圆周运动

时，周期最小.

最小周期评，v=7.9km/s,R=6400km,代入解得T=5087s=l.4h,“航天汽车”环绕地

球做圆周运动的最小周期为1.4h,故C错误；在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，

不能用弹簧测力计测量物体的重力，故D错误.

28、C

【分析】

利用机械能守恒、竖直平面内的圆周运动、力的合成、牛顿运动定律求解.

【详解】

设大环底端处为重力势能零点，大环半径为R,小环在最低点速度为v,由于小环运动过程中

只受弹力和重力，弹力和运动方向始终垂直，所以弹力不做功，只有重力做功，所以根据机

械能守恒可得：

嵬

解得：

当小环到达大环城低点时，分析小环的受力得：

%一娥MT

把乐爸展带入得：

.卷二如智

分析大环的受力，大环受到自身重力和小环竖直向下的压力5mg,故大环对轻杆的拉力为：

舞母翻修，C符合题意.

29、C

【分析】

当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，

此种情况下不滑动的半径最大，由牛顿第二定律列方程求解.

【详解】

当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度一定，由牛顿第

潘5^^筱一蝴刚科

-------a-----更

二定律得：\imgcos0-mgsin0=mw2r,解得：版，故A、B、D错误，C正确.

故选C.

【点睛】

本题关键要分析向心力的来源，明确静摩擦力在什么位置最大，由牛顿第二定律进行解题即

可.

30、C

【详