2020-2021学年6.向心力学案

第五章 曲线运动

第六节  向心力

一.学习目标：

（一）课标要求

1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义．

2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算．

3．知道向心力是效果力，理解力是产生加速度的原因，理解做圆周运动供等于需的思想．

（二）重、难点

1．明确向心力的意义、作用、公式及其变形．

2．理解向心力是效果力是某个力或几个力沿半径方向的合力提供的。

二.巩固基础：

1．关于向心力，以下说法正确的是（    ）

A．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的

B．向心力就是做圆周运动的物体所受的合力

C．向心力是线速度方向变化的原因

D．向心力是线速度大小变化的原因

2．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（    ）

A．向心加速度         B．线速度        C．向心力          D．角速度

3 .如图所示，在光滑水平玻璃板面上，一质量为 m 的小球在绳的拉力作用下绕固定点O做半径为 r 的匀速圆周运动，线速度的大小为 v，下列说法正确的是（    ）

 A．绳子的拉力为恒力，其大小为

B．小球的重力与水平面的弹力相抵消，绳子的拉力提供小球的向心力，大小为 

C．小球所需的向心力为mvr 

D．向心加速度恒定不变，其大小为

4． 如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，关于摆球的受力情况，下列说法中正确的是（    ）

A．摆球受重力、拉力和向心力的作用

B．摆球受拉力和向心力的作用

C．摆球受拉力和重力的作用

D．摆球A受重力和向心力的作用

5．一个物体紧贴圆筒的内壁随圆筒一起做匀速圆周运动，如图所示，提供物体做匀速圆周运动的向心力是 (   )

A．重力          B．弹力  

C．静摩擦力      D．滑动摩擦力

6．如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（速度大小保持不变） （     ）

A.小球的角速度不变

B.小球的向心加速度不变

C.小球的向心力突然变大

D.悬线所受的拉力不变

7．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，下图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图（O为圆心），其中正确的是（      ）

8．如图所示，小车下面用长为L=3m的钢丝绳吊着质量为m=3.0×103kg的货物，以速度v=2m/s水平匀速行驶。小车突然刹车并立即停止，此时钢丝绳受到的拉力是多少?（g=10m/s2）

三.提升能力：

9.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面上做匀速圆周运动，以下说法正确的是（　  ）

A. VA>VB     B. ωA>ωB     C. aA>aB           D.压力NA=NB 

10．如图所示,A、B、C三个小物体放在水平旋转的圆盘上，它们与圆盘间的最大静摩擦力与其重力成正比，比例系数均为k.已知mA=2mB=2mC,rC=2rA=2rB，圆台以角速度ω旋转时，A、B、C均没有滑动，则（    ）

A.C的向心加速度最大

B.B所受静摩擦力最大

C.当圆盘转速逐渐增大时，C比B先开始滑动

D.当圆盘转速逐渐增大时，A比B先开始滑动

11．在一宽阔的马路上，司机驾驶着汽车匀速行驶，突然发现正前方有一堵墙，为了避免与墙相撞，试分析说明他是紧急刹车好还是转弯好？（设汽车转弯时做匀速圆周运动，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。）

四.感悟经典：

例题：（2011安徽）一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度v0抛出，如图（b）所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（    ）

A．              B．  

C．       D．

解析：物体在其轨迹最高点P处只有水平速度，其水平速度大小为v0cosα，根据牛顿第二定律得，所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是，C正确。

第六节  向心力

一.巩固基础：

1.AC  2.D  3.B  4.C  5.B  6.C  7.C 

8.解：刹车后，m以o为圆心在竖直平面内做圆周运动，物体受力分析如图示

      刹车时，物体的速度大小仍为V=2m/s

                -------------①

--------------------②

由①②得：F=3.4x104N

二.提升能力：

9.AD  10.AC 

11解：设汽车的速度为v0，质量为m，重力加速度为g，滑动摩擦因数为。

      刹车时：------------------------①

              ---------------------------------②

              ---------------------------------③

              由①②③得：

      转弯时：汽车的转弯半径小于车到墙的距离

             -------------------------①

             ----------------------②

             ---------------------------③

由①②③得：

故刹车好