第02节 向心力.doc

第02节 向心力 考点篇 一、对向心力的理解 1．向心力的来源：向心力是根据力的作用效果命名的．可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力． 2．向心力的大小． (2)任何情况的圆周运动，向心力的方向一定指向圆心，向心力是做圆周运动的物体需要的一个指向圆心的力，而不是物体又受到一个新的力． 二、向心加速度 1．向心加速的物理意义． 向心加速是描述速度方向改变快慢的物理量．向心加速度由于速度的方向改变而产生，线速度的方向变化的快慢决定了向心加速度的大小． 2．圆锥摆运动． (1)运动特点：如图所示在水平面内做匀速圆周运动． (2)向心力分析：如图所示绳的拉力和重力的合力(或者说绳的拉力在水平方向的分力)提供向心力．F＝mgtan θ.向心加速度：a＝gtan θ. 四、竖直面内的圆周运动 1．绳或圆轨道内侧约束物体的圆周运动． 如图所示细绳系着的小球或在圆轨道内侧运动的小球， 方法篇 考点一：向心力 例题1、如图所示，在匀速转动的洗衣服机的圆桶内壁上有一衣物一起随桶转动且与桶壁保持相对静止．则衣物所受的向心力是由下列哪个力提供 A．重力　　　　　　B．静摩擦力 C．桶壁的支持力 D．滑动摩擦力 解析：衣物做匀速圆周运动的圆面在过衣物所在位置的垂直于轴的平面内，圆心为与轴的交点．衣物受到重力、支持力和静摩擦力，重力和静摩擦力在竖直方向上不可能充当向心力，而支持力指向圆心，故支持力充当向心力，C正确．答案：C 跟踪训练 1．(双选)如图所示，一小球用细线悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需向心力是(　　) A．绳的拉力 B．重力和绳的拉力的合力 C．重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力 D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 解析：小球受重力和绳的拉力两力的作用，沿绳方向有拉力和重力分量，此二力的合力指向圆心，是向心力．故A、B错误，C、D正确．答案：CD 考点二：相信加速度 关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是(　　) A．由ω＝v/r可知ω与r成反比 B．由ω＝2πn可知ω与转速n成正比 C．由a＝v2/r可知a与r成反比 D．由a＝ω2r可知a与r成正比 解析：由ω＝v/r可知，只有在v大小一定时，ω与r才成反比，如v大小变化，ω与r不成反比．同理，只有在v大小一定时，a与r才成反比，如v大小变化，a与r不成反比．由于2π是常数，所以ω与转速n成正比． 答案：B 思维总结：当一个物理量与众多因素有关时，要表物理量和某一个因素的比例关系，必须是其他因素不发生变化． 跟踪训练： 2．如图所示，两轮通过边缘接触，形成摩擦传动装置，设接触处无打滑形象．已知大轮O1的半径R是小轮O2半径r的2倍，A、B分别是大轮和上轮边缘上的两点，C点在大轮内且O1C＝r，则： (1)vA:vB:vC＝__________.(2)ωA:ωB:ωC＝__________.(3)aA:aB:aC＝__________. 考点三：生活中的圆周运动 如图所示，质量为m的汽车在圆拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为R，为了汽车安全过拱桥顶时的最大速度不得大于多少？如果桥能够承受的最大压力为车重的 ，求汽车安全过桥时，在桥的最高点时的速度范围． 跟踪训练 半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一个小物体m，如右图所示，今给小物体一个水平初速度v0＝ 则物体将(　　) A．沿球面滑至M点 B．先沿球面滑至某点N再离开球面做斜下抛运动 C．离开半球做平抛运动 D．按半径大于R的新圆弧轨道运动 答案C 考点四：竖直面内的圆周运动 例题4 长为L的轻绳，其一端固定于O点，另一端连有质量为m的小球，它绕O点在竖直平面内做圆周运动．求： (1)小球刚好到达最高点时的速度； (2)小球到达最高点速度为2时绳受到的拉力． 巩固篇 基础达标 1．关于向心力的说法正确的是(　　) A．物体由于做圆周运动而产生向心力 B．向心力不改变物体做圆周运动的速度大小 C．做匀速圆周运动的物体向心力是不变的 D．只要物体做圆周运动，它的合力一定指向圆心 答案B 2．匀速圆周运动中的向心加速度是描述(　　) A．线速度大小变化的物理量 B．线速度大小变化快慢的物理量 C．线速度方向变化的物理量 D．线速度方向变化快慢的物理量 解析：匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，向心加速度描述的就是线速度方向变化的快慢，故A、B、C错误，D正确．答案：D 3．(双选)一小球被一细绳拴着，在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，向心力速度为a，则(　　) 4．一质量为m的小物块，由碗边滑向碗底，该碗的内表