高考物理答题技巧《向心力与向心加速度》高频试题强化练习（2017年最新版）
时间:2017-08-09 08:04:29
1、简答题 如图所示，位于竖直平面上的半圆形光滑轨道，半径为R，AOB沿竖直方向，圆弧轨道上端A点距地面高度为H，在A点给质量为m的小球一水平向左的速度，发现小球恰好沿圆周到达B点，最后落在地面C点处；已知无论R等于多少，小球到达B点时的速度都是
| 5gR |
（1）小球在A点时的水平速度为多大？
（2）小球刚运动到B点时，小球对轨道的压力为多大？
（3）比值R/H为多少时，小球落地点C与B水平距离S最远？该水平距离的最大值是多少？
参考答案：（1）小球恰能通过A点，则mg=mv02R
得：v0=
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子从小孔O1漂进（不计初速）一个水平方向的加速电场，再经小孔02进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，其电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1，方向如图．虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B2（方向图中未画出）．现有n块折成直角的相同硬质塑料板abc（不带电，宽度很窄，厚度不计）紧靠在一起，恰好放置在PQ、MN之间（截面图如图），ab=bc=L，θ=45°．现使粒子能沿水平虚线0203进入PQ、MN之间的区域．假设粒子的重力、空气阻力均不计，粒子与板相碰后，速率不变，方向变化遵守光的反射定律．求：600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060511/2ddzgro3kdc.png\">
（1）加速电压U
（2）粒子在B2磁场中运动的总时间t；
（3）粒子在PQ、MN之间运动的平均速度大小v，．
参考答案：（1）设粒子被加速电场加速后的速率为v．粒子在正交电磁场中做匀速直线运动，则有Eq=qvB1，
则v=EB1
由动能定理得 qU=12mv2
加速电压为U=mE22qB21
（2）粒子从O3以速率v进入PQ、MN之间的区域，先水平向右做匀速运动，打到ab板上，以大小为v的速度垂直于B2磁场方向做半径为R的匀速圆周运动，
运动一周后打到 ab板的下表面，随后又以大小为v的速度方向向右做匀速运动…
? qvB2=mv2R
? ?T=2πRv
得 周期T=2πmqB2
粒子在磁场B2中共碰到2n块直板，做圆周运动所需的总时间为 t1=2nT
粒子进入磁场B2中在ac方向的总位移为? s=n?
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，某物体沿
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A．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O
C．物体的合力就是向心力
D．物体的合力方向始终与其运动方向不垂直（最低点除外）
参考答案：A、据题知，物体做圆周运动，一定有外力提供向心力，合力一定不为零，故A错误．
B、C、D物体做圆周运动，一定有指向圆心的外力提供向心力，物体的速率增大，一定有沿圆弧切线方向的分力，根据平行四边形定则可知，物体的合力方向始终与其运动方向不垂直（最低点除外），故BC错误，D正确．
故选：D
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 细绳的一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为m的小球，小球经推动后在水平面上做匀速圆周运动，如图所示，已知绳长l，绳与竖直线的夹角为θ，试求：
（1）小球的运动周期；
（2）绳对小球的拉力．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060511/mhy2rztaiip.png\">
参考答案：（1）小球所受到的合力提供向心力，有：mgtanθ=mRω2
又有：ω=2πT，R=lsinθ
代入上式得：mgtanθ=m(2πT)2lsinθ
约分整理得：T=2π
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060512/3ruruarudnt.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
甲600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060512/vh4my5bvrlz.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060512/wqrngkw1dfi.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
乙
（1）数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变，半径r=\"0.1\" m的条件下得到的.研究图象后，可得出向心力F和圆柱体速度v的关系式：___________________.
（2）为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量__________不变.
（3）根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为__________.
参考答案：（1）F=0.88v2?（2）线速度（3）0.088 kg
本题解析：（1）研究数据表和图乙中B图不难得出F∝v2,进一步研究知图乙斜率k=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060512/1ol05y3nngl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">≈0.88,故F与v的关系式为F=0.88v2.
（2）线速度v.
（3）由F=m600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060512/gdfqhgosirs.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">=0.88v2,r=\"0.1\" m，所以m=\"0.088\" kg.
本题难度：一般