6.2 向心力（举一反三）【三大题型】（解析版）-2024-2025学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第二册）.docx

6.2向心力【三大题型】

【人教版2019】

TOC\o1-3\h\u

【题型1对向心力的理解】 1

【题型2向心力的判断】 3

【题型3探究向心力大小的决定因素】 6

知识点1：对向心力的理解

1．大小：FN＝man＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝mωv.

（1）匀速圆周运动，向心力的大小始终不变．

（2）非匀速圆周运动，向心力的大小随速率v的变化而变化，公式表述的只是瞬时值．

2．方向：无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿半径指向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力．

3．作用效果：由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力只改变线速度的方向，不改变其大小．

4．来源：它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力．

（1）若物体做匀速圆周运动，物体所受到的合力就是向心力且该合力的大小不变但方向时刻改变．

（2）若物体做非匀速圆周运动，物体所受合力沿半径方向的分力提供向心力．而合力在切线方向上的分力用于改变线速度的大小．

【题型1对向心力的理解】

【例1】关于物体的运动和力的关系，下列说法正确的是（）

A．做匀速直线运动的物体，所受合力可能不为零

B．做匀加速直线运动的物体，所受合力一定不变

C．做匀速圆周运动的物体，所受合力一定不变

D．做曲线运动的物体，所受合力一定发生变化

【答案】B

【详解】A．做匀速直线运动的物体，所受合力一定零，A错误；

B．加速度不变的运动是匀变速运动，因此做匀加速直线运动的物体，所受合力一定不变，B正确；

C．做匀速圆周运动的物体，所受合力一定指向圆心，因此合力一定变化，C错误；

D．做曲线运动的物体，合力与运动方向不同向，但所受合力可能不变，比如平抛运动，D错误；

故选B。

【变式1-1】如图，小物体在圆盘上随圆盘一起做匀速圆周运动，其向心力（）

A．重力提供 B．始终指向圆盘中心

C．方向与速度方向相同 D．由圆盘对小物体的支持力提供

【答案】B

【详解】小物体在圆盘上随圆盘一起做匀速圆周运动，其向心力由静摩擦力提供，方向始终指向圆盘中心，与速度方向垂直。故ACD错误，B正确。

故选B。

【变式1-2】（多）关于向心力，下列说法正确的是（）

A．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各力的合力，也可以是某个力的分力

B．向心力一定是由做圆周运动的物体所受的合力提供，它是根据力的作用效果命名的

C．对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时，一定不要漏掉向心力

D．向心力只能改变物体的运动方向，不能改变物体运动的快慢

【答案】AD

【详解】AB．向心力是由指向圆心方向的合外力提供，它是根据力的作用效果命名的，向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各力的合力来提供，也可以是某个力的分力来提供，故A正确，B错误；

C．物体做圆周运动就需要向心力，向心力是根据力的作用效果命名的，需由外界提供，而不是物体受到了向心力，故C错误；

D．向心力的方向与速度方向垂直，因此不改变速度的大小，只改变速度的方向，故D正确。

故选AD。

【变式1-3】（多）一质量m（1kg的物体在五个共点力的作用下处于平衡状态，现撤去其中一个大小等于5N的力，而其余四个力的大小、方向均保持恒定不变，则（）

A．该物体可能做匀变速曲线运动

B．该物体可能做匀速圆周运动

C．该物体的加速度大小一定为5m/s2

D．撤去外力后1s末该物体的速度一定为5m/s

【答案】AC

【详解】AB．根据平衡条件的推论可知撤去其中一个大小等于5N的力，剩余四个力大小方向恒定不变，四个力的合力大小恒为5N，方向沿撤去这个力的反方向。若物体开始时处于匀速直线运动状态，且速度方向与合力方向不共线，则物体将做匀变速曲线运动；若物体开始时处于匀速直线运动，且速度方向与合力方向共线，或物体开始时处于静止状态，则物体将做匀变速直线运动，由于物体所受合外力为恒力，不可能提供向心力，所以物体不可能做匀速圆周运动，故A正确，B错误；

C．根据前面分析可知，物体所受合外力为5N，则加速度大小一定为

故C正确；

D．当物体由静止开始做匀加速直线运动时，撤去外力后1s末该物体的速度为5m/s，当物体做初速度不为零的匀加速直线运动时，撤去外力后1s末该物体的速度一定大于5m/s，故D错误。

故选AC。

【题型2向心力的判断】

【例2】如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于小物块A的受力情况，下列说法正确的是（????）

A．受重力、支持力 B．受重力、支持力和摩擦力

C．受重力、支持力、摩擦力和向心力 D．受到的合外力为零

【答案】B

【详解】小物块在竖直方向上受重力和支持力，由于小物块在水平面内做匀速圆周运