1、2022北京高一（下）期中物理汇编向心力一、单选题1（2022北京师大附中高一期中）我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。关于这个实验，下列说法正确的是（）A探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处B探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处C探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处D探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B
2、和挡板C处2（2022北京丰台高一期中）如图所示，游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。分析游客的受力情况，下列说法正确的是（）A游客受重力、支持力、摩擦力和向心力B游客受到摩擦力方向与运动方向相反C游客受到摩擦力方向与运动方向相同D游客受到摩擦力方向指向圆心3（2022北京市第四十三中学高一期中）用图示的向心力演示器可以探究向心力和物体质量、角速度以及半径的关系。实验时，匀速转动手柄使变速塔轮、长槽、短槽和槽内的小球随之匀速转动，使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露
3、出的标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。长槽上的挡板到转轴的距离是挡板A的倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板到各自转轴的距离相等。下列说法不正确的是（）A本实验采用的科学方法是控制变量法B将传动皮带套在两塔轮的不同轮盘上，可以改变两个槽内的小球做圆周运动的半径C探究向心力和质量的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板处D探究向心力和角速度的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板处4（2022对外经济贸易大学附属中学（北京市第九十四中学）高一期中）我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因
4、素。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。则关于这个实验，下列说法中正确的是（）A探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处C探究向心
5、力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处D探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处5（2022北京市第四十三中学高一期中）如图所示，在“神舟十一号”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“神舟十一号”所受合力F的方向可能是（）ABCD6（2022北京铁路二中高一期中）我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速
6、塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。则关于这个实验，下列说法中不正确的是（）A探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处D探究向心力和质量的关系时，应将
7、传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处二、实验题7（2022北京八十中高一期中）用如图所示的实验装置探究影响向心力大小的因素。已知长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的_大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）（2）探究向心力和
8、角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板_和挡板_处（选填“A”或“B”或“C”）（3）皮带套在左右两个塔轮的半径分别为，。某次实验使，则A、C两处的角速度之比为_。8（2022北京昌平一中高一期中）某同学用向心力演示器进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示。（1）三个情境中，图_是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。（2）在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为1：4，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为_。9（2022北京市第四中学顺义分校高一期中）如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置图，转动
9、手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的_相等（选填“线速度”或“角速度”）（2）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是_。A在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做
10、实验B在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验C在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验D在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验（3）在该实验中应用了_（选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。（4）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边塔轮与右边塔轮之间的角速度之比为_。10（2022北京市第三十五中学高一期中）用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄，
11、可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是11，21和31（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，他们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。（1）若要探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带调制第_（填“一”、“二”“三”）层塔轮，然后将质量相等的两个小球分别放置挡板_（填“A”、“B”）和挡板C处；
12、（2）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为_；（3）若质量相等的两小球分别放在挡板B和挡板C处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为_。11（2022北京北师大二附中高一期中）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。（1）实验仪器。打点计时器使用50Hz交流电源供电，打点的时间间隔是_s；（2）实验原理。在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可给出小球做平抛运动时球心的轨迹
13、，如图所示，在轨迹上取一点A，读取其坐标（，）。由此可计算出小球做平抛运动的初速度大小为_；ABCD（3）数据分析。某同学利用向心力演示器探究匀速圆周运动所需向心力F与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系。该同学通过实验得到如下表的数据：次数球的质量m/g转动半径r/cm转速）n/（rs-1）向心力大小F/红格数14.015.012228.015.014314.015.028414.030.014根据以上数据，可归纳概括出向心力F与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是_（用文字或符号表述）。12（2022北京丰台高一期中）如图所示是探究向心力大小与质量m、转动角速度和转动半径r之间关
14、系的向心力演示仪。现有两个质量相同的钢球和一个同体积的铝球。（1）下列说法正确的是_；A将小球放到长槽的不同位置，可以改变小球圆周运动的半径B塔轮的作用是改变两小球圆周运动的半径C小球对挡板的弹力越大，弹簧测力套筒下降的越多（2）探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系是图中的_（选填“甲”、“乙”、“丙”）。13（2022北京临川学校高一期中）某学校新进了一批传感器，小明在老师指导下，在实验室利用传感器探究物体做圆周运动的向心力与物体质量、轨道半径及转速的关系。实验装置如图甲所示。带孔的小清块套在光滑的水平细杆上。通过细杆与固定在转轴上的拉力传感器相连。小滑块上固定有转速传感器。细杆可
15、绕转轴做匀速圆周运动小明先保持滑块质量和轨道半径不变来探究向心力与转速的关系。（1）小明采用的实验方法主要是_。（填正确答案标号）A理想模型法B控制变量法C等效替代法（2）若拉力传感器的示数为F，转速传感器的示数为n，小明通过改变转速测量出多组数据，作出了如图乙所示的图像，则小明选取的横坐标可能是_。AnBCD（3）小明测得滑块做圆周运动的半径为r，若F、r、n均取国际单位，图乙中图线的斜率为k，则滑块的质量可表示为m=_。14（2022北京市第九中学高一期中）向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度、轨道半径r之间的关系，装置如图1所示，两个变速塔轮通过皮带连接。
16、实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽糟内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杄作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。（1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度、半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是_。A控制变量法B等效替代法C理想实验法（2）为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是_。A应使用两个质量不等的小球B应使两小球离转轴的距离相同C应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上（3）某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力
17、F的大小和对应的周期T，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是_。15（2022北京十五中高一期中）利用如图所示的装置可以探究影响向心力大小的因素。将小球放置在横臂的挡板处，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，两小球随之做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供了小球做匀速圆周运动的向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，可显示两小球所受向心力的大小情况。已知长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。若将甲、乙两个相同小球分别置于挡板A和挡板C处，匀速转动手柄，稳定后两小球所需向心力大小
18、之比，则两小球的角速度之比_。此时传动皮带所连接的左、右两塔轮半径之比为_。三、解答题16（2022北京房山高一期中）如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4。盘面上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动。(1)求小物体所受向心力的大小？(2)关于小物体所受的向心力，甲、乙两人有不同意见：甲认为该向心力等于圆盘对小物体的静摩擦力，指向圆心；乙认为小物体有向前运动的趋势，静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，即向后，而不是和运动方向垂直，因此向心力不可能由静摩擦力提供。你的意见是什么？说明理由。17（2022北京昌平一中高一期中）如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度；(2)当角速度为 时，绳子对物体拉力的大小11
