第五章 第6节 向心力
[随堂检测]
1.(多选)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是( )
A.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
B.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
C.物体所受的合外力
D.向心力和向心加速度的方向都是不变的
解析:选BC.做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力,由于指向圆心,且与线速度方向垂直,不能改变线速度的大小,只用来改变线速度的方向,向心力虽大小不变,但方向时刻改变,不是恒力,由此产生的向心加速度也是变化的,所以选项A、D错误,选项B、C正确.
2.(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°.在此10 s时间内,火车( )
A.运动路程为600 m B.加速度为零
C.角速度约为1 rad/s D.转弯半径约为3.4 km
解析:选AD.在此10 s时间内,火车运动路程s=vt=60×10 m=600 m,选项A正确;火车在弯道上运动,做曲线运动,一定有加速度,选项B错误;火车匀速转过10°,约为 rad,角速度ω== rad/s,选项C错误;由v=ωR,可得转弯半径约为3.4 km,选项D正确.
3.(多选)如图所示,物体位于半径为R的半球顶端,若给物体水平初速度v0时,物体恰能与球面无接触滑下,则( )
A.物体在球顶时对球顶的压力为零
B.物体落地时的水平位移为R
C.物体的初速度v0=
D.物体落地时速度方向与地面成45°角
解析:选AC.当物体与球面恰好不接触滑离球面时,物体的重力提供向心力,物体对半球顶端的压力为零,v0满足mg=,得v0=,故选项A、C正确;落地时间设为t,则R=gt2,水平位移x=v0t,将v0=代入,解以上两式得x=R,故选项B错误;落地时vy=gt=,落地速度与水平方向的夹角tan θ===,得θ≈55°,故选项D错误.