最新向心加速度向心力测试题

向心加速度向心力1．进一步掌握向心力、向心加速度的有关知识，理解向心力、向心加速度的概念。2．熟练应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题1．什么是向心力、向心加速度？（1）做匀速圆周运动的物体受到的始终指向的合力，叫做向心力。注意:向心力是根据力的作用效果命名的，不是一种新的性质的力。向心力的作用效果：只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。1．竖直面内的圆周运动问题分析图10(1)绳(单轨，无支撑，水流星模型)：绳只能给物体施加拉力，而不能有支持力(如图10所示)．这种情况下有F＋mg＝mv2R≥mg，所以小球通过最高点的条件是v≥gR，通过最高点的最小速度vmin＝gR.①当vgR时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力．②当vgR时，球不能通过最高点(实际上球没有到最高点就脱离了轨道．)图11(2)外轨(单轨，有支撑，汽车过拱桥模型)，只能给物体支持力，而不能有拉力(如图11所示)．有支撑的汽车，弹力只可能向上，在这种情况下有：mg－F＝mv2R≤mg，所以v≤gR，物体经过最高点的最大速度vmax＝gR，此时物体恰好离开桥面，做平抛运动．(3)杆(双轨，有支撑)：对物体既可以有拉力，也可以有支持力，如图12所示．图12①过最高点的临界条件：v＝0.②在最高点，如果小球的重力恰好提供其做圆周运动的向心力，即mg＝mv2R，v＝gR，杆或轨道内壁对小球没有力的作用．当0vgR时，小球受到重力和杆(或内轨道)对球的支持力．当vgR时，小球受到重力和杆向下的拉力(或外轨道对球向下的压力)．生活中的圆周运动一、铁路的弯道1.火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时做圆周运动,因而具有由于其质量巨大,需要很大的2.向心力的来源内外轨高度差:依据弯道的半径和规定的行驶速度适当选择内外轨的高度差,使转弯时所需的向心力由和的合力来提供.二、拱形桥1.运动特点:汽车做圆周运动和桥面的提供向心力.2.汽车在拱形桥的最高点时,向心力Fn=所以支持力FN=且v越大,FN越小,当v=时,FN=0.四、离心运动离心现象:如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中,由于某种原因所受向心力或,物体就会由于远离圆心,这种现象称为。1．（C）AB．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．D．物体做圆周运动时其合力不改变线速度的大小2.下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动(ABC)A.汽车转弯时要限制速度B.转速很高的砂轮半径不能做得太大C.在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨D.离心泵工作时3船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示，则当船沿渡河时间最短的路径渡河时（BD）A．船渡河的最短时间60sB．要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度是5m/s4．关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，正确．．的是（）A．由a=v2/r可知，a与r成反比B．由a=ω2r可知，a与r成正比C．由v=ωr可知，ω与r成反比D．由ω=2π/T可知，ω与T成反比5．如图5所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受（）图5A．重力BC．静摩擦力D6如图所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动（AC）A．转速相同时，绳长的容易断B．周期相同时，绳短的容易断C．线速度大小相等时，绳短的容易断D．线速度大小相等时，绳长的容易断7向心加速度的关系为内壁光滑圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图，两质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．A球的线速度必定大于B球的线速度B．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力C．A球的角速度必定大于B球的角速度D．A球的运动周期必定大于B球的运动周期8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（B）A．f/mgB．Rvmmgf2CRvmmgf2D．Rvmf29若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中正确是的（B）10．如图21所示，在竖直的转动轴上，a、b两点间距为40cm，细线ac长50cm，bc长30cm，在c点系一质量为m的小球，在转动轴带着小球转动的过程中，下列说法不正确的是(D)A．转速小时，ac受拉力，bc松弛B．bc刚好拉直时ac中拉力为1.25mgC．bc拉直后转速增大，ac拉力不变D．bc拉直后转速增大，ac拉力增大NfCAB1、质量为1．0kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上，物体与转轴间用轻弹簧相连．物体与转盘问最大静摩擦力是重力的0．1倍，弹簧的劲度系数为600N／m，原长为4cm，此时圆盘处于静止状态，如图所示．（1）圆盘开始转动后，要使物体与圆盘保持相对静止，圆盘的最大角速度是多少(2)当角速度达到2ω0时，弹簧的伸长量X是多少．(g取10m／s2)2如图所示，细绳一端系着质量为M＝0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量为m＝0.3kg的物体，M与圆孔的距离为0.2m．M和水平面的最大静摩擦力为2N．现使此平面绕中心轴转动．问角速度ω在什么范围内，m会处于静止状态?(g＝10m/s2)3如图所示，已知水平杆长L1=0.1米，绳长L2=0.2米，小球m的质量m=0.3千克，整个装置可绕竖直轴转动，当该装置以某一角速度转动时，绳子与竖直方向成30°角．g取10m/s2，求：（1）试求该装置转动的角速度；（2）此时绳的张力是多大？ωL1L23003.一汽车通过拱形桥顶时速度为10m/s,车对桥顶的压力为车重的如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为(B)A.15m/sB.20m/sC.25m/sD.30m/s1.高速公路转弯处,弯道半径R=100m,在车速v=15m/s的情况下.(g=10m/s2).(1)若路面是倾斜的,内侧低、外侧高,要使汽车在该处转弯时沿倾斜路面没有相对滑动的趋势,路面倾角θ应多大?(2)若路面是水平的,(即θ=0°)汽车转弯时的向心力的来源?为了使汽车在水平弯道上不侧滑,路面与轮胎间的动摩擦因数至少为多大?(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)2.绳系着装有水的木桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长l=60cm,求:(g=9.8m/s2)(1)最高点水不流出的最小速率;(2)水在最高点速率v=3m/s时,水对桶底的压力.答案:(1)2.42m/s(2)2.6N,方向竖直向上3.如图所示,匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B,它们到圆盘转轴的距离分别为rA=20cm,rB=30cm.A、B与盘面的最大静摩擦力均为重力的0.4倍,试求(g=10m/s2)(1)当细线开始出现张力时,圆盘的角速度;(2)当A开始滑动时,圆盘的角速度;(3)当A即将滑动时,烧断细线答案:(1)3.65rad/s(2)4rad/s(3)见解析222:,,1599.101004040mvvRgRN1mgFmgtantanarctan解析汽车转弯时受力分析如图所示重力和路面的支持力的合力提供向心力则解析:(1)由于rBrA,当圆盘以角速度ω转动时,物体B所需向心力大,当ω增大到一定值时,细线开始被拉紧产生张力,因此,由向心力公式kmg=mω12rB.(2)当A开始滑动时,对B满足kmg+F=mω22rB对A满足kmg-F=mω22rA联立得(3)当A即将滑动时,将细线烧断,F突然消失,对B来说kmgFBN,对A来说kmgFAN,由此可知B将做离心运动,A仍随圆盘做匀速圆周运动.2220.410/4/.0.20.3ABkgradsradsrr