《向心力》向心力

1单选题

对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是（　　）

因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力

因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小

向心力是物体所受的合外力

向心力和向心加速度的方向都是不变的

题目答案

答案解析

分析：

物体做匀速圆周运动，这里的匀速是指速度大小不变，由于圆周运动方向时刻在变化．因此物体需要一个方向与速度垂直且指向圆心的合外力．这样的合外力只会改变速度方向，不会改变速度大小．向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力，但非匀速圆周运动不一定是合力充当向心力．

解答：

解：AD、物体做匀速圆周运动需要向心力，它始终指向圆心，因此方向不断改变，向心力不是恒力，故AD错误；

B、由于向心力指向圆心，与线速度方向始终垂直，所以它的效果只是改变线速度方向，不会改变线速度大小．故B正确；

C、向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力，但非匀速圆周运动不一定是合力充当向心力，故C错误；

故选：B

点评：

向心力并不是物体所受的，但做匀速圆周运动需要一个指向圆心的合外力--向心力，方向时刻变化．

2多选题

(多选)物体在不变的合外力作用下运动，那么关于这个物体的运动，下列说法正确的是（　　）

可能作匀变速直线运动

可能作匀变速曲线运动

可能作匀速圆周运动

可能作匀速直线运动

题目答案

答案解析

分析：

根据合力的方向与速度的方向之间的关系，当合力与速度在同一条直线上时，物体就做直线运动；

当合力的方向与速度的方向不在同一条直线上时，物体就要做曲线运动；

解答：

解：A、物体在不变的合外力作用下运动，加速度不变，一定是匀变速运动，如果合力与速度在同一条直线上时，物体就做直线运动；

如果合力的方向与速度的方向不在同一条直线上时，物体就要做曲线运动；所以可能作匀变速直线运动，可能作匀变速曲线运动，故A、B正确

C、匀速圆周运动所受合力不断指向圆心，是变力，故C错误

D、匀速直线运动的合力为零，故D错误

故选AB．

点评：

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，只要掌握了物体做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了．

3单选题

关于力和运动的关系，以下说法中正确的是（　　）

物体受到外力作用，其运动状态一定改变

物体受到不变的合外力的作用，其加速度一定不变

物体做曲线运动，说明其受到合外力为变力

物体做匀速圆周运动，其受到的合外力为不变的力

题目答案

答案解析

分析：

力是改变物体运动状态的原因；

平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态，处于平衡状态的物体受平衡力作用；

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上．

解答：

解：A、物体受到非平衡力一定改变运动状态，物体受到平衡力时，运动状态不会发生改变．所以A错误；

B、物体受到不变的合外力的作用，根据牛顿第二定律可知，其加速度也是不变的，所以B正确；

C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动，此时物体受到的就是恒力的作用，所以C错误；

D、匀速圆周运动受到的合力作为向心力，始终是指向圆心的，所以此时受到的合力一定是变力，所以D错误；

故选B．

点评：

解决本题的关键知道加速度的方向与合力的方向相同，以及掌握判断物体做直线运动还是曲线运动的方法．

4单选题

如图所示，汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法正确的是(　　)

汽车的向心力就是它所受的重力

汽车的向心力就是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心

汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用

以上均不正确

题目答案

答案解析

分析：

汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，受力分析时不能分析向心力．

解答：

解：A、汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，方向指向圆心，故A错误，B正确；

C、汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力作用，不受向心力，故C 错误；

D、由上面的分析可知D错误．

故选B

点评：

本题考查应用物理规律分析实际生活中圆周运动问题的能力，关键分析向心力的来源．

5单选题

狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，下图为四个关于雪撬受到的牵引力F及摩擦力f的示意图(O为圆心)其中正确的是（　　）

题目答案

答案解析

分析：

雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，做匀速圆周运动，其合力提供向心力，即合力指向圆心．雪橇受到向后的滑动摩擦力，拉力的分力指向圆心．

解答：

解：A、f与F的合力不指向圆心，没有力提供向心力．故A错误．

B、f与F的合力不指向圆心，雪橇受到的滑动摩擦力不应指向圆心，应与速度方向相反．故B错误．

C、D雪橇受到向后的滑动摩擦力，拉力与滑动摩擦力的合力指向圆心，拉力偏向圆的内侧．故C正确，D错误．

故选：C．

点评：

本题考查物体做匀速圆周运动的条件，关键是分析物体的受力情况．

6单选题

某同学用一根结实的细绳，一端拴一个小物体在光滑的水平桌面上做圆周运动，体验手拉绳的力，如图所示．当保持物体质量不变时，下列说法正确的是(　　)

半径不变，减小角速度，拉力将减小

半径不变，增大角速度，拉力将减小

角速度不变，减小半径，拉力将增大

角速度不变，增大半径，拉力将减小

题目答案

答案解析

分析：

先对小物体进行上力分析，可得知绳子的拉力T提供向心力，结合公式T=mω_R，可判知各选项的正误．

解答：

解：小物体在光滑的水平桌面上做圆周运动时．绳子对小物体的拉力T提供向心力．

A、由向心力公式T=mω_R可知，m及R不变，角速度ω减小，则拉力T将减小，选项A正确．

B、由向心力公式T=mω_R可知，m及R不变，角速度ω增大，则拉力T将增大，选项B错误．

C、由向心力公式T=mω_R可知，m及ω不变，半径R减小，则拉力T将减小，选项C错误．

D、由向心力公式T=mω_R可知，m及ω不变，半径R增大，则拉力T将增大，选项D错误．

故选：A

点评：

对于匀速圆周运动的问题，寻找向心力是解题的关键，沿半径方向上的所有力的合力提供向心力．平时还要熟记F_向=ma=m$\frac {v}{R}$=mω_R=m$\frac {4π}{T}$R=m4π_f_R以及v=ωr=$\frac {2π}{T}$=2πf等公式．

7单选题

汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，则汽车转弯轨道半径必须（　　）

减为原来的$\frac {1}{2}$

减为原来的$\frac {1}{4}$

增为原来的2倍

增为原来的4倍

题目答案

答案解析

分析：

在水平面上做匀速圆周运动的物体所需的向心力是有摩擦力提供，根据汽车以某一速率在水平地面上匀速率转弯时，地面对车的侧向摩擦力正好达到最大，可以判断此时的摩擦力等于滑动摩擦力的大小，当速度增大时，地面所提供的摩擦力不能增大，所以此时只能增加轨道半径来减小汽车做圆周运动所需的向心力．

解答：

解：在水平面上做匀速圆周运动的物体所需的向心力是有摩擦力提供，根据汽车以某一速率在水平地面上匀速率转弯时，地面对车的侧向摩擦力正好达到最大，可以判断此时的摩擦力等于滑动摩擦力的大小，根据牛顿第二定律得：μmg=m$\frac {v}{R}$当速度增大两倍时，地面所提供的摩擦力不能增大，所以此时只能增加轨道半径来减小汽车做圆周运动所需的向心力．

根据牛顿第二定律得：μmg=m$\frac {(2v)}{r}$由两式解得：r=4R

故选：D

点评：

汽车转弯问题对日常生活有指导意义，当转弯半径越小时，汽车所能达到的最大速度越小．

8多选题

(多选)关于向心力的说法正确的是（　　）

物体由于做圆周运动而产生了一个向心力

向心力不改变圆周运动物体线速度的大小

做匀速圆周运动的物体所受的合力即为其向心力

做匀速圆周运动的物体所受的向心力是不变的

题目答案

答案解析

分析：

物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体产生的．向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小．做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的．向心力的方向时刻改变，向心力也改变．

解答：

解：A、物体做圆周运动就需要有向心力，而向心力是由外界提供的，不是物体本身产生的．故A错误．

B、向心力方向总是与速度方向垂直，对物体不做功，不能改变速度的大小，只改变速度的方向．故B正确．

C、做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的．故C正确．

D、向心力始终指向圆心，方向时刻在改变，则向心力是变化的．故D错误．

故选：BC．

点评：

本题考查对向心力的理解能力．要知道向心力不是什么特殊的力，其作用产生向心加速度，改变速度的方向，不改变速度的大小．

9单选题

水平广场上一小孩跨自行车沿圆弧由M向N匀速转弯．如图中画出了小孩跨车转弯时所受合力F的四种方向，其中能正确反映合力F的方向的是（　　）

题目答案

答案解析

分析：

做曲线运动的物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的内侧，做匀速圆周运动的物体受到的合力的方向指向圆心．

解答：

解：小孩跨自行车沿圆弧由M向N匀速转弯，可以看做是匀速圆周运动，所以合力与赛车的速度方向的垂直，并指向圆弧的内侧，故D正确．

故选：D

点评：

做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧；做匀速圆周运动的物体受到的合力的方向指向圆心．

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