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题型：多选题题类：常考题难易度：普通

高中物理人教版（2019）必修二6.2向心力

上海磁悬浮线路最大转弯处的半径达到8000m，近距离用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1300m，一个质量为50kg的乘客坐在以 $\text{[math]}$ 速率不变的行驶的车里，随车驶过半径为2500m的弯道，下列说法正确的是（）

A、乘客受到的向心力大小约为200N B、乘客受到的向心力大小约为539N C、乘客受到的向心力大小约为300N D、弯道半径设计越大可以使乘客在转弯时越舒适

举一反三

如图所示是“用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验，细线下悬挂了一个质量为 $\text{[math]}$ 的小钢球，细线上端固定在 $\text{[math]}$ 点。将画有几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时 $\text{[math]}$ 细线张紧 $\text{[math]}$ 位于同心圆。用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球分离。 $\text{[math]}$ 当地的重力加速度为 $\text{[math]}$ 。

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塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的支持力提供了向心力，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估算出两个球所受向心力的比值。

（1）本实验所采用的实验探究方法是{#blank#}1{#/blank#}。

（2）探究向心力和角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的两个小球各自放在挡板{#blank#}2{#/blank#}处。（选填“A和B”或“A和C”或“B和C”）

（3）皮带套左右两个塔轮的半径分别为 $\text{[math]}$ ，某次实验使 $\text{[math]}$ ，则A、C两处的角速度之比为{#blank#}3{#/blank#}。

某同学利用如图所示的装置，探究小球在最低点时所需向心力的大小F与质量m和半径r的关系，实验中小球可看作质点。

如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速增加到原来的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N。

(1)求此时线的拉力为多大？

(2)求此时小球运动的线速度为多大？

(3)若桌面高出地面0.8 m，则线断后小球垂直桌面边缘飞出，落地点离桌面边缘的水平距离为多少？（g取10 m/s²）

如图所示，水平转台边缘固定一光滑竖直卡槽，与轻质杆右端固定在一起的轻质小球可以沿卡槽上、下自由移动，由于卡槽的作用，轻质杆始终沿转台的半径方向且保持水平，劲度系数为 $\text{[math]}$ 的轻弹簧一端固定在竖直转轴上，另一端与轻质杆共同连在质量 $\text{[math]}$ 的小球上，当转台以角速度 $\text{[math]}$ 绕转轴匀速转动时，轻弹簧与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ 。已知转台半径 $\text{[math]}$ ，轻质杆的长度 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 下列说法正确的是（　　）

向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力 $\text{[math]}$ 的大小与质量 $\text{[math]}$ 、角速度 $\text{[math]}$ 、轨道半径 $\text{[math]}$ 之间的关系，装置如图所示，两个变速塔轮通过皮带连接。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，槽内的金属小球做匀速圆周运动。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杆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数值大小。

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