向心力题库1公开课教案教学设计课件资料.docx

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1、杭州学军中学海创园学校2023学年第二学期期中考试高一物理试卷18.（11分）某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量m为50g的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。已知握绳的手离地面高度d为1.6m,手与球之间绳长/为0.4m,绳能承受的最大拉力F为3.5N,重力加速度球运动到最低点时达到最大拉力被拉断，要使球的落地点距握绳的手的水平距离最大,绳长应是多少？最大水平距离多大？18.（1）2ms（2）26m/s（3）绳长为0.8m,最大水平距离为1.62解：（1）球恰好过最高点时，由重力提供向心力：机g二机工皿/（2分）代入数据解得：Vmin=2ms（1

2、分）V2（2）根据牛顿第二定律有：F-mgm-1（1分）代入数据解得：v=26m/s（1分）（3）根据平抛运动竖直方向规律有：d-1=-gt22（1分）水平方向做匀速直线运动：x=vt（1分）2根据牛顿第二定律有：Ffng-mI（I分）联立解得：x=12（J-/）（1分）根据数学方法可知当=0.8m时，xn=1.63m、m（2分）杭州学军中学海创园学校2023学年第二学期期中考试高一物理试卷7 .有长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各栓着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么A.两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断8 .两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断C.两球以相同的周

3、期运动时，短绳易断D.不论如何，短绳易断【答案】B【详解】A.小球做圆周运动过程中，绳子的拉力充当向心力，向心力越大，绳子越容易断，当两个小球以相同的线速度运动时，根据公式尸=加且可知，半径越小，向心力越r大，绳子越容易断，A错误.B.当两小球以相同的角速度运动时，根据公式/可知，绳子越长，向心力越大,绳子越容易断，B正确,大，绳子越容易断，故CD错误。故选B内蒙古通辽市科尔沁左翼中旗实验高级中学2023-2023学年高一下学期期中物理试题7 .有长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各栓着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么A.两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断8 .两个小

4、球以相同的角速度运动时，长绳易断C.两球以相同的周期运动时，短绳易断D.不论如何，短绳易断【答案】B【详解】A.小球做圆周运动过程中，绳子的拉力充当向心力，向心力越大，绳子越容易断，当两个小球以相同的线速度运动时，根据公式尸=加且可知，半径越小，向心力越r大，绳子越容易断，A错误.B.当两小球以相同的角速度运动时，根据公式/=加可知，绳子越长，向心力越大，绳子越容易断，B正确,大，绳子越容易断，故CD错误。故选B内蒙古通辽市科尔沁左翼中旗实验高级中学2023-2023学年高一下学期期中物理试题20.如图所示，把质量为0.5kg的物体A放在水平转盘上，A的重心到转盘中心。点的距离为2m，若A与转

5、盘间的最大静摩擦力为8N,g取IOm/Se,求：（1）若转盘绕中心。以啰=2rads时的角速度旋转，A相对转盘静止时，求转盘对A的摩擦力大小与方向：（2）为使物体A相对转盘静止，转盘绕中心。旋转的角速度切的取值范围。【答案】4N,方向指向圆心；22rads【详解】（1）静摩擦力提供向心力，有/=mt=05x2x4N=4N故转盘绕中心O以s=2rads的角速度旋转时，A受到的摩擦力大小为4N,方向指向圆心。（2）当A所受最大静摩擦力提供向心力时，转盘绕中心。旋转的角速度口最大，由fm=m*r解得GgX=22rads则角速度的取值范围为ty2jrads北斗联盟2023学年第二学期期中联考10.一质

6、量为2.0x103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4104N,当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（）A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B.汽车转弯的速度为20ms时所需的向心力为1.4x1O4NC.汽车转弯的速度为20ms时汽车会发生侧滑D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0ms2【答案】D【分析】汽车转弯时做圆周运动，重力与路面的支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析解题.【详解】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于

7、这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得f=mj,解得P=1=J1蓝0；，=56O=20JIN初s，所以汽车转弯的速度为20ms时，所需的向心力小于1.4x1O4N,汽车不会发生侧滑，BC错误；汽车能安全转弯的向心加速度Q=1=逆=7mY,即汽车能安全转弯的向心加速r80度不超过70ms2,D正确.【点睛】本题也可以求解出以20ms的速度转弯时所需的向心力，与将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动.2023学年第二学期期中杭州地区（含周边）重点中学18.如图所示，一小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉。做匀速圆周运动。若小球质量相=0.3kg,转动半径

8、R=0.5m,小球线速度大小u=2ms（1）求细线上拉力6的大小；（2）若小球转动的过程中，在桌面P点再固定一图钉，OP间距离为0.2m,当细线碰到图钉的瞬间，求细线上拉力K的大小；（3）若细线能承受的最大拉力为4.8N,要使细线碰到图钉瞬间恰好断裂，固定图钉的P点位置应满足什么条件？【答案】(1)2.4N；(2)4N；(3)1O产0.25m【详解】(1)根据牛顿第二定律耳=相：解得=2.4Nv2(2)尸点固定图钉，圆周半径变F.3m,则有玛二加二解得S=4N2(3)根据。W=机一二解得Rmin=0.25m所以固定图钉的P点位置距离。点1=0.25m,in即OP的间距等于0.25m,细绳恰好断

9、裂。杭州“六县九校”联盟2023学年第二学期期中联考21.某高速公路的一个出口路段如图所示，情景简化：轿车从出口A进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至8点(通过8点前后速率不变)，再匀速率通过水平圆弧路段至C点，最后从C点沿平直路段匀减速到。点停下。已知轿车在A点的速度%=72kmh,AB长11=150m;BC为四分之一水平圆弧段，限速(允许通过的最大速度)v=36kVh,轮胎与BC路段间的动摩擦因数4=0.5,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，Co段为平直路段，长为2=50m,重力加速度g取IOm*2。(1)若轿车到达8点速度刚好为u=36kmh,求轿车在AB下坡段加速度的大小；(2)为保证

10、行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC半径R的最小值；(3)轿车从A点到D点全程的最短时间。【答案】(I)Im/Sz;(2)20m；(3)23.14s。【解析】【详解】(1)初速度%=72km/h=20m/s,ABz11=150m,v=36km/h=10m/s,对AB段匀减速直线运动有-Vq=-21代入数据解得=1ms2.(2)轿车在BC段做圆周运动，静摩擦力提供向心力，有PV2Ff=mR为了确保安全，则要满足耳g,解得R20m,即Rmin=20m。(3)设45段时间为k,BC段时间为灰，CO段时间为，全程所用最短时间为八则通过1i1Ii卫,12而g兀Rmin=I与t=ti+t2+ty联立解得

11、=23.14S。金兰合作组织2023学年第二学期期中高一物理学科试题5.有一辆私家车在前挡风玻璃内悬挂了一个挂件。当汽车在水平公路上转弯时，驾驶员发现挂件向右倾斜并且倾斜程度在缓慢增加，已知汽车的转弯半径一定，则下列说法正确的A.汽车正在向右加速转弯C.汽车正在向左加速转弯【答案】C【解析】B.汽车正在向右减速转弯D.汽车正在向左减速转弯【详解】挂件向右倾斜，对挂件受力分析可知，重力、拉力的合力水平向左，即向心力向左，汽车向左转弯。设挂件与竖直方向的夹角为则摆动过程中的向心力为F=mgtan=可见，汽车转弯的速度越大，摆角越大，故汽车加速转世。故选C。金兰合作组织2023学年第二学期期中高一物

12、理学科试题21.波轮洗衣机中的脱水筒（图）在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的有关规格如下表所示。在运行脱水程序时，有一质量7=6g的硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动。求桶壁对它的静摩擦力和弹力的大小。在解答本题时可以选择表格中有用的数据。重力加速度g取IomzS2。Qj型号XX额定电压、频率220V、50Hz额定脱水功率225W质量31kg脱水转速600r/min脱水筒尺寸直径30Omm,高370mm外形尺寸长555mm,宽51Omm,高87Omm【答案】0.06N,3.55N【详解】脱水筒的转速n=600rmin=10rs角速度=2n=20rads由题意知，脱水筒

13、的直径启300mm,半径-15Omm=O.15m,筒壁对硬币的弹力提供硬币做圆周运动的向心力，所以=mr2=0.0060.15（20）2N=3.55N硬币在竖直方向上静摩擦力和硬币的重力平衡，筒壁对它的静摩擦力f=mg=0.00610N=0.06N2023学年第二学期宁波三锋教研联盟期中联考7.在北京冬奥会短道速滑项目中运动员需要绕周长仅I11米的短道竞赛。比赛过程中运动员在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线。如图所示，圆弧虚线0。代表弯道（即正常运动路线），0。为运动员在O点时的速度方向（研究时可将运动员看做质点）。下列说法正确的是（）A.运动员经过弯道时受到重力

14、、支持力、向心力和摩擦力作用B.发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力C.若在。点发生侧滑，则滑动的方向将沿着Oa方向D.若在。点发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间【答案】D【解析】【详解】A.向心力是效果力，不是受到的力，故A错误；B.发生侧滑是因为运动员的速度过大，所需要的向心力过大，运动员受到的合力小于所需要的向心力，而受到的合力方向仍指向圆心不为零，故B错误；CD.若运动员水平方向不受任何外力时沿。线做离心运动，实际上运动员要受摩擦力作用，所以滑动的方向在Oa右侧与。匕之间，故C错误，D正确。故选D。北仑中学2023学年第二学期高一年级期中考试物理选考试卷（全年级+外

15、高学考班使用）7 .如图所示，不计空气阻力，玻璃球沿碗的光滑内壁在水平面内做匀速圆周运动。则玻璃球（）A.仅受重力作用8 .受重力和支持力两个力作用C.受重力和向心力两个力作用D.受重力、支持力和向心力三个力作用【答案】B【解析】【分析】【详解】玻璃球沿碗的光滑内壁在水平面内做匀速圆周运动，受重力和支持力作用，二力的合力提供向心力。故选B。北仑中学2023学年第二学期高一年级期中考试物理21.游乐场里“旋转飞椅”的顶上有一个半径为4.5m的“伞”，如图甲所示。“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图乙所示。“伞盖”高Q2=5.8m,绳长1=5m,小明与座椅的总质量为40kg。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转,绳与竖直方向夹角为37。