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1、6.2向心力目录一.练经典一落实必备知识与关键能力1二.练新题一品立意深处所蕴含的核心价值1一.练经典一落实必备知识与关键能力1 .下列关于向心力的叙述中，不正确的是（）A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力B.做匀速圆周运动的物体，除了受到别的作用力外，还受到一个向心力的作用C.向心力只改变物体线速度的方向，不改变物体线速度的大小D.向心力可以由某个力来提供，也可以由某几个力的合力来提供，或者由某一个力的分力来提供2 .关于向心力的说法正确的是（）A.物体由于做圆周运动而产生了向心力B,向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小C.对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时，一定不要漏掉
2、向心力D.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的3 .如图所示，在“神舟十四号”沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐增大。在此过程中“神舟十四号”所受合力尸的方向可能是（）ABCD4 .如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度/增大以后,下列说法正确的是（）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5 .如图所示，轻杆的一端拴一小球，另一端与竖直杆用钱链连接。当竖直杆以角速度匀速转动时，轻杆6 .在光滑水平杆上穿着两个小球，其质量关系是如=2,如，用水平细线把两
3、球连起来，当支架匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如图所示。此时两小球到转轴的距离门与r2之比为（）A.1：1B.1：4C.2：1D.1：27.（多选）一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和8沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A. A球的角速度必小于8球的角速度B. A球的线速度必小于3球的线速度C. A球的运动周期必大于B球的运动周期D. A球对筒壁的压力必大于3球对筒壁的压力8.（多选）如图所示，长为/的悬线一端固定在。点，另一端系一小球。在。点正下方C点钉一钉子，。、。间距离为今把悬线另一端的小球拉到跟悬点
4、同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）“馈PmJc/J/A.线速度突然增大为原来的2倍8 .角速度突然增大为原来的2倍C.向心力突然增大为原来的2倍D,悬线拉力突然增大为原来的2倍9 .如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中C方向沿半径指向圆心，。方向与C方向垂直。当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是（）尸所受摩擦力方向为CB.当转盘匀速转动时，?不受转盘的摩擦力C.当转盘加速转动时，P所受摩擦力方向可能为。D.当转盘减速转动时，尸所受摩擦力方向可能为人io.如图所示，某物体沿:光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中，物体的速率逐渐增大，则（）A,
5、物体的合力为零B.物体的合力大小不变，方向始终指向圆心OC,物体的合力就是向心力D.物体的合力方向始终不与其运动方向垂直（最低点除外）11.如图所示为游乐园中空中转椅的理论示意图，长度不同的两根细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在不同的水平面内做圆锥摆运动，则对于4、8两个圆锥摆周期的说法正确的是（）A. A的周期大B. B的周期大C. A、8的周期一样大D. A、8的周期无法比较12 .如图所示，系在细线上的小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。若小球做匀速圆周运动的轨道半径为R,细线的拉力等于小球重力的倍，则小球的（）B.线速度大小VD.角速度口13 .某同学设计了一个用
6、圆锥摆粗略验证向心力公式的实验，如图所示，细线下端悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上。将画着几个同心圆的纸平铺于水平桌面上，使悬挂点与圆心位于同一铅垂线上。用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆做圆周运动（钢球恰好不触及纸面）。在该实验中，通过纸上的圆测量钢球做匀速圆周运动的,用天平测量钢球的质量加，用秒表测量钢球运动周期T,即可利用公式尸=机/2厂计算钢球运动时的向心力的大小。（2）求钢球受到的合力。结合上一问中所测量的物理量，只要再测出悬点与钢球间的竖直高度小即可计算合力尸合=（用物理量的符号表示）。（3）若向心力尸与合力尸企在误差范围内相等，便粗略验证了向心力公式的正确性。（4）为增强实
7、验结论的可靠性，第（1）问中周期T的测量方法应如何改进？14 .如图所示，质量相等的小球A、8分别固定在轻杆的中点及端点，当杆在光滑的水平面上绕。点匀速转动时，求杆的OA段及AB段对球的拉力大小之比。尸尸二.练新题一品立意深处所蕴含的核心价值l.（2022山东济南学考检测）如图所示，一圆盘可绕过圆盘的中心。且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一小木块A,它随圆盘一起做匀速圆周运动，则关于木块A的受力，下列说法中正确的是（）A.木块A受重力、支持力和向心力B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D.木块A受重力、支
8、持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同3. （2022河南郑州期中）A、B两物体都做匀速圆周运动，譬=今经过1秒钟，A转过牺心角，BttlB2Z3转过了;圆心角，则A物体的向心力与B的向心力之比为（）A.1：4B.4：9C.9：16D.16：94. （2022山东学考）某同学用细绳牵引小沙袋在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。不计空气阻力，关于沙袋做圆周运动的向心力大小，下列判断正确的是（）A,等于细绳拉力B.大于细绳拉力C,等于细绳拉力与沙袋重力的合力D.大于细绳拉力与沙袋重力的合力5. （2022山东滨州市高一期中）如图所示为蒙晋边界的黄河大峡谷，河水沿着河床做曲线运动。图中A、B
9、、C、。四处，受河水冲击最严重的是（）A.A处B.8处C.C处D.。处6.辽宁舰质量约为m=6xl7kg,如图所示是辽宁舰在海上转弯时的照片，假设整个过程中辽宁舰做匀速圆周运动的速度大小为20ms,圆周运动的半径为IoOom,下列说法正确的是（）A.在A点时水对舰的作用力指向圆心B.在A点时水对舰的作用力大小约为F=6.0108NC.在A点时水对舰的作用力大小约为尸=2.4x。ND.在A点时水对舰的作用力大小为07.（多选）2022年2月19日，中国选手隋文静、韩聪在北京冬奥会花样滑冰双人滑比赛夺冠，如图所示，被韩聪拉着的隋文静离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测质量为机的隋文静做圆锥摆
10、运动时和水平冰面的夹角约为30。，两人转动的周期T=2s,重力加速度为g,估算该隋文静（）A.受到的拉力为5mgB.受到的拉力为2?gC.做圆周运动的半径为当D.做圆周运动的半径为尊8 .科幻电影星际穿越中描述了空间站中模拟地球上重力的装置。这个模型可以简化为如图所示的环形实验装置，外侧壁相当于“地板”。让环形实验装置绕O点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”。(1)则旋转角速度应为多大(地球表面重力加速度为g,装置的外半径为R)?(2)不同质量的人受力相同吗？感受相同吗？9 .(2022河南豫北检测)在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图(a)
11、所示。图(b)是演示器部分原理示意图：皮带轮、的半径相同，轮的半径是轮的1.5倍，轮的半径是轮的2倍，轮的半径是轮的L5倍，轮的半径是轮的2倍；两转臂上黑白格的长度相等；A、3、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。图(a)中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2机的球1和球2,质量为用的球3。标尺1标尺2图3)图(b)在研究向心力的大小尸与质量处角速度G和半径，之间的关系时,我们主要用到了物理学中的A.等效替代法C.理想实验法B.控制变量法D.转化法实验时将球1、球2分别放在挡板4、C位置，将皮带与轮和轮连接
12、，转动手柄观察左右两个标尺，此过程是验证向心力的大小与的关系。(3)实验时将皮带与轮和轮相连，将球2、3分别放在挡板8、C位置，转动手柄，则标尺1和标尺2显示的向心力之比为O甲乙10.图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO转动，设绳长=10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m,转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角6
13、=37。，不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin37o=0.6,cos37。=0.8,g10ms2,求质点与转盘一起做匀速圆周运动时：绳子拉力的大小；(2)转盘角速度的大小。6.2向心力目录一.练经典一落实必备知识与关键能力1二.练新题一品立意深处所蕴含的核心价值1一.练经典一落实必备知识与关键能力1 .下列关于向心力的叙述中，不正确的是（）A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力B.做匀速圆周运动的物体，除了受到别的作用力外，还受到一个向心力的作用C.向心力只改变物体线速度的方向，不改变物体线速度的大小D.向心力可以由某个力来提供，也可以由某几个力的合力来提供，或者由某一个力的
14、分力来提供【答案】B【解析】：向心力时刻指向圆心，与速度垂直，所以是一个变力，故A正确；向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是物体受力的合力，也可以是某一个力的分力，因此，在进行受力分析时，不能再分析向心力，故B错误，D正确；向心力时刻指向圆心，与速度垂直，所以向心力只改变速度方向，不改变速度大小，故C正确。2 .关于向心力的说法正确的是（）A.物体由于做圆周运动而产生了向心力B.向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小C.对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时，一定不要漏掉向心力D.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的【答案】B【解析】：向心力是物体做圆周运动的原因，物体由于有向心力才做圆周
15、运动，故A错误；因向心力始终垂直于线速度方向，所以它不改变线速度的大小，只改变线速度的方向，当合外力完全提供向心力时，物体就做匀速圆周运动，该合力大小不变，方向时刻改变，即向心力是变力，故B正确，D错误：向心力是根据力的作用效果命名的，它可能是某种性质的力，也可能是某个力的分力或几个力的合力，受力分析时不能加入向心力，故C错误。3 .如图所示，在“神舟十四号”沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐增大。在此过程中“神舟十四号所受合力尸的方向可能是（）【答案】B【解析】：做曲线运动的物体所受合力的方向总是指向曲线凹侧，A、D错误；由于速度逐渐增大，故合力广的方向沿切线方向的分力与速度方向相同，
16、B正确，C错误。4 .如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度G增大以后，下列说法正确的是（）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】：物体在竖直方向上受重力与摩擦力，且始终受力平衡，所以摩擦力不变。物体所受弹力提供向心力，由于物体随圆筒转动的角速度增大，向心力增大，所以弹力增大，故D正确。5 .如图所示，轻杆的一端拴一小球，另一端与竖直杆用较链连接。当竖直杆以角速度匀速转动时，轻杆与竖直杆之间的张角为仇下列图像中能正确表示角速度/与张角。关系
17、的是（）【答案】D【解析】：小球受到重力mg和轻杆的拉力臼的共同作用，将拉力进行分解，由圆周运动规律可知小球在水平方向上,有Fsinw2sin仇式中/为杆的长度,在竖直方向上,有尸FCOS8=mg,联立解得c=yj.当6=0时，0,故选D。6 .在光滑水平杆上穿着两个小球，其质量关系是如=2切2,用水平细线把两球连起来，当支架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如图所示。此时两小球到转轴的距离r1与A之比为（）A. 1 ： 1B. 1：4C. 2：ID.1：2【答案】D【解析】：由题图可知，两球均由所受细线的拉力提供向心力，所以向心力相等，两球同轴转动，角速度也相等,则有：加2八=加2
18、，m=2mif联立解得:r*ri=1*27.（多选）一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和8沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A. A球的角速度必小于8球的角速度B. A球的线速度必小于3球的线速度C. A球的运动周期必大于8球的运动周期D. A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力【答案】AC【解析】：两个小球均受到重力Wg和筒壁对它的弹力尸N的作用，其合力必定在水平面内时刻指向圆心。由图可知，筒壁对球的弹力尸N=籍，向心力吊=Wgcol仇其中。为圆锥顶角的一半。对于A、B两球因质量相等，角也相等，所以A、B两小球受到筒壁
19、的弹力大小相等，A、8两小球对筒壁的压力大小相等，D错误；由牛顿第二定律知，zcot=nr=m2r=nr.所以，小球的线速度u=grcot仇角速度=周期T=2J无晟。由此可见，小球A的线速度必定大于小球8的线速度，B错误；小球A的角速度必小于小球B的角速度，小球A的周期必大于小球B的周期，A、C正确。8.（多选）如图所示，长为/的悬线一端固定在。点，另一端系一小球。在0点正下方C点钉一钉子，0、。间距离为表把悬线另一端的小球拉到跟悬点同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）11/一A.线速度突然增大为原来的2倍B.角速度突然增大为原来的2倍C,向心力突然增大为
20、原来的2倍D.悬线拉力突然增大为原来的2倍【答案】BC【解析】：悬线与钉子碰撞前后，水平方向没有外力改变小球的速度，故小球线速度不变，由小球1v2运动半径突然变为原来的点角速度增大为原来的2倍，由广向=步可知，向心力突然增大为原来的2倍,2又由T-Mg=吟，变为原来的一半，R并没有增大为原来的2倍，综上所述，B、C正确，A、D错误。9.如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中C方向沿半径指向圆心，。方向与C方向垂直。当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是（）A.当转盘匀速转动时，尸所受摩擦力方向为CB.当转盘匀速转动时，?不受转盘的摩擦力C.当转盘加速转动时，尸所受摩擦力方向可能为D.
21、当转盘减速转动时，P所受摩擦力方向可能为6【答案】A【解析】：转盘匀速转动时，物块?所受的.重力和支持力平衡，摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力，故摩擦力方向为c,A正确，B错误；当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿C方向指向圆心的向心力，还有沿。方向的切向力，使线速度大小增大，故摩擦力可能沿b方向，不可能沿方向，C错误；当转盘减速转动时，物块尸做减速圆周运动，不仅有沿C方向指向圆心的向心力，还有与。方向相反的切向力，使线速度大小减小，故摩擦力可能沿d方向，不可能沿匕方向，D错误。10 .如图所示，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中，物体的速率逐渐增大，则（）A.物体的合
22、力为零B,物体的合力大小不变，方向始终指向圆心。C.物体的合力就是向心力D.物体的合力方向始终不与其运动方向垂直（最低点除外）【答案】D【解析】：物体做加速曲线运动，合力不为零，A错误；物体做速度大小变化的圆周运动，合力不指向圆心（最低点除外），合力沿半径方向的分力等于向心力，合力沿切线方向的分力使物体速度变大，即除在最低点外，物体的速度方向与合力方向的夹角始终为锐角，合力与速度不垂直，B、C错误，D正确。11 .如图所示为游乐园中空中转椅的理论示意图，长度不同的两根细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在不同的水平面内做圆锥摆运动，则对于A、8两个圆锥摆周期的说法正确的是（）
23、A. A的周期大B. 8的周期大C. A、8的周期一样大D. A、8的周期无法比较【答案】A【解析】：设细绳与竖直方向的夹角为,绳长为L,小球受到重力和细绳的拉力提供向心力可得圆ana/心近普整理得皿衿痴然为球与悬点在竖直方向的距离，由题图可知4球的距离大于B球，故A的周期大，故选A。12 .如图所示，系在细线上的小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。若小球做匀速圆周运动的轨道半径为R,细线的拉力等于小球重力的倍，则小球的（）【答案】CB.线速度大小D.角速度O）=M荷【解析】：由题意可知,小球做匀速圆周运动的向心力为凡=吆,根据向心力和线速度之间关系凡=,解得y=, A、B错误；根据角速度和线
24、速度的关系G=?=假，C正确，D错误。13 .某同学设计了一个用圆锥摆粗略验证向心力公式的实验，如图所示，细线下端悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上。将画着几个同心圆的纸平铺于水平桌面上，使悬挂点与圆心位于同一铅垂线上。用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆做圆周运动(钢球恰好不触及纸面)。(1)在该实验中，通过纸上的圆测量钢球做匀速圆周运动的,用天平测量钢球的质量?，用秒表测量钢球运动周期T,即可利用公式尸=加计算钢球运动时的向心力的大小。(2)求钢球受到的合力。结合上一问中所测量的物理量，只要再测出悬点与钢球间的竖直高度九即可计算合力F6=(用物理量的符号表示)。(3)若向心力尸与合力尸令
25、在误差范围内相等，便粗略验证了向心力公式的正确性。(4)为增强实验结论的可靠性，第(1)问中周期T的测量方法应如何改进？【答案】：半径Kmg怖(4)见解析【解析】：(1)在该实验中，通过纸上的圆测量钢球做匀速圆周运动的半径R可计算钢球运动时向心力的大小F=?R。R(2)钢球在水平方向受到的合力F科=mg而(4)为了增强实验结论的可靠性，第(1)问中的周期丁可用秒表记录运动几圈所用的总时间f,再由T=/计算得到。14 .如图所示，质量相等的小球A、8分别固定在轻杆的中点及端点，当杆在光滑的水平面上绕。点匀速转动时，求杆的OA段及AB段对球的拉力大小之比。、/、Ab：尸，、二二一J【答案】：3：2
26、【解析】：球所受的重力和水平面的支持力在竖直面内，且是一对平衡力，故球的向心力由杆的OA段和AB段的拉力提供。GG分别隔离A、B受力分析，如图所示。A、B固定在同一根轻杆上，所以A、B的角速度相同，设角速度为,则由向心力公式可得：对A：FoaFab=m2rt对B：7*=2n2r又Fab=Fa/,联立三式，解得Foa：Fab=3：2。二.练新题一品立意深处所蕴含的核心价值l.（2022山东济南学考检测）如图所示，一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一小木块A,它随圆盘一起做匀速圆周运动，则关于木块A的受力，下列说法中正确的是（）A.木块A受重力、支持力和向心力B.木块A受
27、重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同【答案】C【解析】：由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度，所以，它在竖直方向上受重力和支持力的作用而平衡。而木块在水平面内做匀速圆周运动，由于没有发生相对滑动，所以其所需向心力由静摩擦力提供，且静摩擦力的方向指向圆心O。C正确。3. （2022河南郑州期中）A、8两物体都做匀速圆周运动，经过1秒钟，A转过与圆心角，B转过了;圆心角，则A物体的向心力与B的向心力之比为（）A.1：4B.4：9C.9：16D.16：9【答
28、案】B【解析】根据角速度的定义式=%知等=*根据向心力公式/=”小，可得A物体的向心力与3物tCOB3体的向心力之比为普=却吃）2号=乐（协尹小故A、c、D错误，B正确。4.（2022山东学考）某同学用细绳牵引小沙袋在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。不计空气阻力，关于沙袋做圆周运动的向心力大小，下列判断正确的是（）A.等于细绳拉力B.大于细绳拉力C.等于细绳拉力与沙袋重力的合力D.大于细绳拉力与沙袋重力的合力【答案】C【解析】：对沙袋受力分析，受竖直向下的重力、沿绳斜向上的拉力，而沙袋做圆周运动的向心力与沙袋处于同一水平面并指向圆心，所以重力和细绳的合力提供向心力，根据平行四边形定则可知此合
29、力小于细绳拉力，故A、B、D错误，C正确。5. （2022山东滨州市高一期中）如图所示为蒙晋边界的黄河大峡谷，河水沿着河床做曲线运动。图中A、B、C、。四处，受河水冲击最严重的是（）A.A处B.8处C.C处D.。处【答案】B【解析】：可看作河水沿着河道做圆周运动，根据运动路径可知，在8处的河床要提供做圆周运动的向心力，故B处的河床受河水的冲击最严重。6.辽宁舰质量约为冽=6x107kg,如图所示是辽宁舰在海上转弯时的照片，假设整个过程中辽宁舰做匀速圆周运动的速度大小为20ms,圆周运动的半径为IoOOm,下列说法正确的是（）A.在A点时水对舰的作用力指向圆心B.在A点时水对舰的作用力大小约为尸
30、=6.0x108NC.在A点时水对舰的作用力大小约为F=2.4107ND.在A点时水对舰的作用力大小为O【答案】BV2 6107202 w7= OOo【解析舰在运动的过程中受到重力与水的作用力，合力的方向沿水平方向，提供向心力，则合力F=N=2.4I07N,由于合力的方向指向圆心，所以水的作用力的方向为斜向上，大小为F水=F2+（w）2,代入数据可得尸水6.0x108n,B正确，A、C、D错误。7.（多选）2022年2月19日，中国选手隋文静、韩聪在北京冬奥会花样滑冰双人滑比赛夺冠，如图所示，被韩聪拉着的隋文静离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测质量为机的隋文静做圆锥摆运动时和水平冰面的
31、夹角约为30。，两人转动的周期T=2s,重力加速度为g,估算该隋文静（）A.受到的拉力为5mgB.受到的拉力为2mgC.做圆周运动的半径为当D.做圆周运动的半径为尊【答案】BC42【解析】：设女运动员受到的拉力为尸，分析女运动员受力情况可知尸sin3(=mg,Fcos30=wrjr,可得F=2mg,故B、C正确。8 .科幻电影星际穿越中描述了空间站中模拟地球上重力的装置。这个模型可以简化为如图所示的环形实验装置，外侧壁相当于“地板”。让环形实验装置绕O点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”。(1)则旋转角速度应为多大(地球表面重力加速度为g,装置的外半径为R)?(
32、2)不同质量的人受力相同吗？感受相同吗？【答案】：(1八出(2)不相同相同【解析】：(1)为使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，则物体的向心力应等于岫根据mg=mcR,可得3=、移。(2)不同质量的人受力不相同，感受相同。9 .(2022河南豫北检测)在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图(a)所示。图(b)是演示器部分原理示意图：皮带轮、的半径相同，轮的半径是轮的1.5倍，轮的半径是轮的2倍，轮的半径是轮的1.5倍，轮的半径是轮的2倍；两转臂上黑白格的长度相等；A、8、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。
33、图(a)中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2加的球1和球2,质量为m的球3。标尺1标尺2(1)在研究向心力的大小尸与质量?、角速度和半径，之间的关系时,我们主要用到了物理学中的OA.等效替代法B.控制变量法C.理想实验法D.转化法(2)实验时将球1、球2分别放在挡板A、C位置，将皮带与轮和轮连接，转动手柄观察左右两个标尺，此过程是验证向心力的大小与的关系。(3)实验时将皮带与轮和轮相连，将球2、3分别放在挡板8、C位置，转动手柄，则标尺1和标尺2显示的向心力之比为O【答案】：(I)B(2)角速度(3)1：4【解析】：(1)本实验采用控制变量法，故B正
34、确，A、C、D错误。(2)将球1、球2分别放在挡板A、C位置时，两球的质量、运动半径均相同，但转动的角速度不同，从而向心力不同，故此过程是验证向心力的大小与角速度的关系。(3)根据F=m1r由题意可知詈=；，T；=p1=24Al11l2I代入数据可得*=尸2410.图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴Oo转动，设绳长=10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m,转盘
35、逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角。=37。，不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin37。=0.6,CoS37。=0.8,g取IOmZs2,求质点与转盘起做匀速圆周运动时：甲(1)绳子拉力的大小;o乙(2)转盘角速度的大小。【答案】(1)750 Nrad/s【解析】(1)如图所示，对人和座椅进行受力分析，图中尸为绳子的拉力，在竖直方向:mgFcos 37o-mg=0解得尸=峭方=750N。(2)人和座椅在水平面内做匀速圆周运动，重力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有iglan37o=m2RR=d+sin370联立解得g=rad/so4+/sin37o2
