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1、4.34.3 向心力的实例分析同步练习向心力的实例分析同步练习 2 2一、选择题1.在水平面上转弯的汽车，向心力是（）A、重力和支持力的合力B、静摩檫力C、滑动摩檫力D、重力、支持力和牵引力的合力2火车以某一速度 v 通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（）A.轨道半径 R=v2/gB.当火车质量改变时，安全速率也将改变C.若火车速度大于 v 时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外D.若火车速度小于 v 时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内3同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有（）A.车对两种桥面的压力一样大B.车对平直
2、桥面的压力大C.车对凸形桥面的压力大D.无法判断4长度为 0.4m 的轻质细杆 oA，A 端有一质量为 1kg 的小球，以 o 点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为 1m/s，取 g=10m/s2，则此时轻杆 oA 将（）A受到 7.5N 的拉力B受到 7.5N 的压力C受到 12.5 的拉力D受到 12.5N 的拉力mAo5.质量为 1kg 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的最小速度是 2m/s，则当小球以 3m/s 的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是（）A10N1 1/5 5B22.5 NC45 ND50 N6.如图所示，用
3、长为 l 的细绳拴着质量为 m 的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是()A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为gLD.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力7质量为 60kg 的体操运动员，做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动.此过程中，运动员到在最低点时手臂受的拉力至少约为（）A600NB2400NC3000ND3600N8 飞机在沿水平方向匀速飞行时，飞机受到的重力与垂直于机翼向上的升力为平衡力，当飞机沿水平面做匀速圆周运动时，机翼与水平面成
4、 角倾斜，这时关于飞机受力说法正确的是（）A飞机受到重力、升力B飞机受到重力、升力和向心力C飞机受到的重力和升力仍为平衡力D飞机受到的合外力为零9.如图，把一个质量为m 的小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大偏角为，重力加速度为 g，求小球运动到最低点 O 时对细线的拉力。2 2/5 5LAOB10如图所示，光滑的圆环半径为R，固定在一粗糙水平面上，水平面与圆环底部相切，跟圆环最低点 B 相距为 L 的 A 处的一质量为 m 的小球，以 v0（未知）速度沿水平轨道进入圆环，并在圆环内做圆周运动，小球与水平间的滑动摩擦因数为 。问 v0应满足什么条件，才能使小球在圆环内做完整的圆周运
5、动？11.如图 11 所示，用细绳一端系着的质量为M 0.6kg的物体 A 静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔 O 吊着质量为m 0.3kg的小球 B，A 的重心到 O 点的距离为0.2m。若A 与转盘间的最大静摩擦力为Ff 2N，为使小球 B 保持静止，求转盘绕中心 O 旋转的角速度的取值范围。（取g 10m/s2）OAB3 3/5 5参考答案1.A2.C3.B4.B5.C6.C7.C8.A9.解：设小球到达最低点O 时的速度为v，细线对小球的拉力为T，则由机械能守恒及圆周运动向心力公式得：12mv mgL(1cos)-(1)（3 分）2v2T mg m-(2)（3 分）L联
6、立上两式解得：T mg(3 2cos)-(3)（1 分）由牛顿第三定律得，小球对细线的拉力为T/T mg(3 2cos)-(4)（1 分）10.解：小球在圆环内要做完整的圆周运动，在最高点C 速度C最小值必须满足mg m2CR（4 分）小球从最低点 B 运动到最高点 C 时，根据机械能守恒定律：1122mBmC mg 2R（4 分）22又小球从 A 点运动到 B 点的过程，由动能定理：mgL 1122mBm0（4 分）22联立式得解05gR2gL（2 分）要使小球在圆环内做完整的圆周运动，05gR 2gL（2 分）11.要使 B 静止，A 必须相对于转盘静止具有与转盘相同的角速度。A 需要4 4/5 5的向心力由绳拉力和静摩擦力合成。角速度取最大值时，A 有离心趋势，静摩擦力指向圆心 O；角速度取最小值时，A 有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心 O。对于 B：FT mg对于 A：FT Ff Mr12，2FT Ff Mr2联立解得1 6.5rad/s，2 2.9rad/s所以2.9rad/s 6.5rad/s5 5/5 5