《人教版物理必修第二册》课时分层作业5 向心力

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课时分层作业(五)

(时间：40 分钟　分值：100 分)

[合格考达标练]

一、选择题(本题共 6小题，每小题 6分，共 36 分)

1．(多选)下面关于向心力的叙述中，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，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定

受到一个向心力的作用

C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某

几个力的合力，或者是某一个力的分力

D．向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小

ACD　[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．向

心力时刻指向圆心，与速度方向垂直，所以向心力只改变速度方向，不改变速

度大小，A、C、D正确．]

2．如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．

能正确表示雪橇受到的牵引力 F及摩擦力 Ff的图是(　　)

A　　　　　B　　　　C　　　　D

C　[由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿

圆的切线方向；因雪橇做匀速圆周运动，合力一定指向圆心．由此可知 C正

确．]

3．如图所示为“感受向心力”的实验，用一根轻绳，一端拴着一个小球，

在光滑桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，通过拉力来感受向心力．下列说

法正确的是(　　)

A．只减小旋转角速度，拉力增大

B．只加快旋转速度，拉力减小

C．只更换一个质量较大的小球，拉力增大

D．突然放开绳子，小球仍做曲线运动

C　[由题意，根据向心力公式 F向＝mω2r，牛顿第二定律，则有 T拉＝

mω2r，只减小旋转角速度，拉力减小，只加快旋转速度，拉力增大，只更换一

个质量较大的小球，拉力增大，故 A、B错误，C正确；突然放开绳子，小球

受到的合力为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故 D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．当圆筒的角速度增大以后，物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动，则下

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

D　[物体随圆筒一起匀速转动时，受到三个力的作用：重力 G、筒壁对它

的弹力 FN和筒壁对它的摩擦力 Ff(如图所示)．其中 G和Ff是一对平衡力，筒壁

对它的弹力 FN提供它做匀速圆周运动的向心力．当圆筒匀速转动时，不管其角

速度多大，只要物体随圆筒一起匀速转动而未滑动，则物体所受的摩擦力 Ff大

小等于其重力．而根据向心力公式 FN＝mω2r可知，当角速度 ω变大时，FN也

变大，故 D正确．]

5.如图所示，圆盘上叠放着两个物块 A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速

转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则(　　)

A．物块 A不受摩擦力作用

B．物块 B受5个力作用

C．当转速增大时，A受摩擦力增大，B受摩擦力减小

D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴

B　[物块 A受到的摩擦力充当其向心力；物块 B受到重力、支持力、A对

物块 B的压力、A对物块 B的沿半径向外的静摩擦力和圆盘对物块 B的沿半径

向里的静摩擦力，共 5个力的作用；当转速增大时，A、B所受摩擦力都增大；

A对B的摩擦力方向沿半径向外．]

6．(多选)如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子 A和B，一根长细绳的

一端系一个小球，另一端固定在钉子 A上，开始时小球与钉子 A、B均在一条

直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现

使小球以初速度 v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之

间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的

是(　　)

A．小球的线速度变大

B．小球的角速度变大

C．小球的向心力变小

D．细绳对小球的拉力变小

CD　[在绳子完全被释放后与释放前相比，由于小球所受的拉力与速度垂

直，故不改变速度大小，选项 A错误；由 v＝ωr，v不变，r变大，则角速度 ω

变小，选项 B错误；小球的向心力 Fn＝m，v不变，r变大，则 Fn变小，选项

C正确；细绳对小球的拉力 F＝m，v不变，r变大，则 F变小，选项 D正确．]

二、非选择题(14 分)

7.如图所示，半径为 R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转

台上，转台转轴与过陶罐球心 O的对称轴 OO′重合．转台以一定角速度 ω匀

速转动，一质量为 m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一

起转动且相对罐壁静止，它和 O点的连线与 OO′之间的夹角 θ为60°，重力加

速度大小为 g.若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求 ω0.

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