《2025年名师伴你行高中同步导学案高中物理必修第二册人教版》

1. 下列关于向心力的说法中正确的是（ ）
A. 做匀速圆周运动的物体除了受到重力、弹力等力外还受到向心力的作用
B. 向心力和重力、弹力一样，是性质力
C. 做匀速圆周运动的物体的向心力为其所受的合外力
D. 做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力

答案： C 解析：向心力是一个效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力，或是某个力的分力，选项A、B错误；匀速圆周运动的物体所受合外力指向圆心，完全提供向心力，非匀速圆周运动中是合外力指向圆心的分力提供向心力，选项C正确，D错误。

2.（2024·安徽滁州定远育才中学期中）如图所示，一个水平圆盘绕中心竖直轴匀速转动，角速度是4 rad/s，盘面上距圆盘中心0.10 m的位置有一个质量为0.10 kg的小物体，与圆盘相对静止，随圆盘一起转动，小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.2，小物体所受摩擦力大小是（ ）

A. 0.04 N
B. 0.16 N
C. 0.2 N
D. 1.0 N

答案： B 解析：由于小物体随圆盘一起转动，所以小物体受到的静摩擦力提供向心力，则$f = F_n = mr\omega^2 = 0.1×0.1×16 N = 0.16 N$，故B正确。

3.（2024·河北沧州八校联考）一个内壁光滑的漏斗如图所示，内壁与竖直方向的夹角为θ，晃动漏斗使质量为m的小球在漏斗中的某一水平面上做匀速圆周运动，重力加速度大小为g，则小球做圆周运动的向心力大小为（ ）

A. $\frac{mg}{\tan\theta}$
B. $\frac{mg}{\sin\theta}$
C. $mg\tan\theta$
D. $mg\sin\theta$

答案： A 解析：小球做匀速圆周运动，则小球所受合力提供向心力，且指向圆心，对小球受力分析，如图所示，由几何关系有$\tan\theta=\frac{mg}{F_{合}}$，可得$F_n = F_{合}=\frac{mg}{\tan\theta}$，故选A。

4.（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顺时针方向缠绕在两钉子上（俯视）. 现使小球以初速度$v_{0}$在水平面上沿逆时针方向做圆周运动，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. 小球的速度变大
B. 小球的角速度变小
C. 小球的向心力变小
D. 细绳对小球的拉力变大

答案： BC 解析：由于小球所受的拉力始终与其速度方向垂直，不改变速度大小，故A错误；由v = ωr可知，v不变，r变大，则角速度ω变小，故B正确；小球的向心力$F_n = m\frac{v^2}{r}$，v不变，r变大，则向心力变小，故C正确；细绳对小球的拉力提供向心力，向心力变小，所以细绳对小球的拉力变小，故D错误。

5. 如图所示，小球通过细线绕圆心O在光滑水平面上做匀速圆周运动. 已知小球质量m = 0.40 kg，线速度大小v = 1.0 m/s，细线长L = 0.25 m.

（1）求小球的角速度大小ω；
（2）求细线对小球的拉力大小F；
（3）若细线最大能承受6.4 N的拉力，求小球运动的最大线速度.

答案： 4.0 rad/s@@1.6 N@@2.0 m/s