高中物理人教版 (新课标)必修26.向心力学案及答案

任务一  知识回顾

（独立完成下列问题）

1．什么是向心力、向心加速度？

（1）做匀速圆周运动的物体受到的始终指向       的合力，叫做向心力。

注意:向心力是根据力的作用效果命名的，不是一种新的性质的力。向心力的作用效果：只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。

（2）做匀速圆周运动物体的沿半径指向     的加速度，叫做向心加速度。

2．向心加速度和向心力的大小怎样计算？

（1）、向心加速度公式：ａ＝         ＝        ＝          

(2)、向心力公式： F＝         ＝        ＝          

任务二  典型例题分析

例题1、如图所示，用同样材料做成的A、B、c三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动．已知三物体质量间的关系ma=2mb=3mc，转动半径之间的关系是rC=2rA=2rB，那么以下说法中错误的是：(    )

A．物体A受到的摩擦力最大    

B．物体B受到的摩擦力最小

C．物体C的向心加速度最大   

D．转台转速加快时，物体B最先开始滑动

合作与交流：如图所示，细绳一端系着质量为M＝0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量为m＝0.3kg的物体，M与圆孔的距离为0.2m．M和水平面的最大静摩擦力为2N．现使此平面绕中心轴转动．问角速度ω在什么范围内，m会处于静止状态?(g＝10m/s2)

例题2．内壁光滑圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图，两质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动，则   （  ）

A．A球的线速度必定大于B球的线速度

B．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力

C．A球的角速度必定大于B球的角速度

D．A球的运动周期必定大于B球的运动周期

合作与交流：如图所示，已知水平杆长L1=0.1米，绳长L2=0.2米，小球m的质量m=0.3千克，整个装置可绕竖直轴转动，当该装置以某一角速度转动时，绳子与竖直方向成30°角．g取10m/s2，求：

（1）试求该装置转动的角速度；

（2）此时绳的张力是多大？

任务三  达标提升

1．下列说法正确的是

A．匀速圆周运动是一种匀速运动

B．匀速圆周运动是一种匀变速运动

C．匀速圆周运动是一种变加速运动

D．物体做圆周运动时其合力不改变线速度的大小

2．下列关于向心力的论述中，正确的是：（      ）
A.物体做圆周运动后，过一段时间后就会受到向心力
B.向心力与重力、弹力、摩擦力一样是一种特定的力，它只有物体做圆周运动时才产生。
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中的某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力。
D.向心力既可能改变物体运动的方向，又可能改变物体运动的快慢
3．一个匀速圆周运动的物体，它的转速如果增加到原来的4倍，轨道半径变为原来的1/4，则向心加速度为：
A.与原来的相同　　 　　　B.原来的4倍
C.原来的8倍　　　　　　　D.原来的16倍
4．关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，正确的是（    ）

A．由a=v2/r可知，a与r成反比 B．由a=ω2r可知，a与r成正比

C．由v=ωr可知，ω与r成反比 D．由ω=2π/T可知，ω与T成反比

5．如图5所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是

A．重力                    B．弹力

C．静摩擦力                D．滑动摩擦力

6．如图所示的两轮以皮带传动，没有打滑，A、B、C三点的位置关系如图，若r1>r2，O1C=r2，则三点的向心加速度的关系为(     )

A．aA=aB=aC B．aC>aA>aB 

C．aC<aA<aB  D．aC=aB>aA

7．汽车在半径为R的水平弯道上转弯，车轮与地面的摩擦系数为μ，那么汽车行驶的最大速率为_____。

8．一个做匀速圆周运动的物体若其半径不变，角速度增加为原来的2倍时，所需的向心力比原来增加了60 N，物体原来所需的向心力是           N．

9、质量为1．0kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上，物体与转轴间用轻弹簧相连．物体与转盘问最大静摩擦力是重力的0．1倍，弹簧的劲度系数为600 N／m，原长为4cm，此时圆盘处于静止状态，如图所示．

（1）圆盘开始转动后，要使物体与圆盘保持相对静止，圆盘的最大角速度ω0=              

 (2)当角速度达到2ω0时，弹簧的伸长量X=      ．(g取10m／s2)