人教版高一物理必修二：5.6-向心力

第五章第六节向心力班级_____姓名_____【自主学习】一、向心力1．向心力(1)定义：做匀速圆周运动的物体受到的合力。(2)方向：始终指向，与方向垂直。(3)公式：Fn＝或Fn＝。(4)来源：①向心力是按照力的命名的。②匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的，也可能是某个力的分力。(5)作用：产生，改变线速度的方向。2．实验验证(1)装置：细线下面悬挂一个钢球，用手带动钢球使它在某个水平面内做，组成一个圆锥摆，如图5－6－1所示。(2)求向心力：①可用Fn＝计算钢球所受的向心力。②可计算和的合力。(3)结论：代入数据后比较计算出的向心力Fn和钢球所受合力F的大小，即可得出结论：钢球需要的等于钢球所受外力的。【重点诠释】1．对向心力的理解：(1)向心力的作用效果是只改变速度方向不改变速度大小。它不是具有特定性质的某种力，任何性质的力都可以作为向心力。受力分析时不分析向心力。(2)向心力的方向指向圆心，与线速度方向垂直，方向时刻在改变，故向心力为变力。2．向心力的来源在匀速圆周运动中合外力一定是向心力；非匀速圆周运动中，沿半径方向的合外力提供向心力。在圆周运动中，充当向心力的力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力。[特别提醒](1)向心力是按效果命名的力，由某一个力或者几个力的合力、某个力的分力提供，不是物体的真实受力，对物体受力分析时不能考虑向心力。(2)向心力公式Fn＝mv2r或Fn＝mω2r不仅适用于匀速圆周运动，也适用于变速圆周运动或一般的曲线运动。图1图2【典例探究】1.关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法正确的是()A．向心力是一个恒力B．因向心力指向圆心，且与线速度垂直，所以它不能改变线速度的大小C．向心力是物体所受的合力D．向心力和向心加速度的方向都是不变的2.如图1，A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上，三物与转盘的最大静摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴2R，若三物相对盘静止，则．A．每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用B．C的向心加速度最大C．B的摩擦力最小D．当圆台转速增大时，C比B先滑动，A和B同时滑动3.如图２，线段OA=2AB，AB两球质量相等，当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段拉力之比TBA：TOB为A．2∶3B．3∶2C．5∶3D．2∶1【学后自测】4、如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受力情况是()A．重力、支持力B．重力、向心力C．重力、支持力、指向圆心的摩擦力D．重力、支持力、向心力、摩擦力5、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止．则（）A物体受到重力、弹力、摩擦力、和向心力四个力的作用B物体所受向心力是物体所受的重力提供的．C物体所受向心力是物体所受的弹力提供的D物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的．6、小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方2L处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法正确的是（）A．小球的角速度突然增大B．小球的瞬时速度突然增大C．小球的向心加速度突然增大D．小球对悬线的拉力突然增大7、绳一端系重物，手执另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，下述说法正确的是：（）①角速度一定时，线长易断②线速度一定时，线长易断③周期一定，线长易断④向心加速度一定，线短易断A.①③B.①④C.②③D.②④8、有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。下列说法中正确的是（）Ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大B.h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大C.h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大D.h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大9、(山东平度一中高一检测)在图示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆孤的压力为mg，已知圆弧的半径为R，则()A．在最高点A，小球受重力和向心力B．在最高点A，小球受重力和圆孤的压力C．在最高点A，小球的速度为gRD．在最高点A，小球的向心加速度为2g10．如图所示，圆弧轨道AB是在竖直平面内的14圆周，在B点轨道的切线是水平的，一质点自A点从静止开始下滑，滑到B点时的速度大小是2gR，则在质点刚要到达B点时的加速度大小为__________，滑过B点时的加速度大小为____________．【附加题】11、(四川绵阳南山中学高一检测)如图所示，让摆球从图中的A位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断．设摆线长l＝1.6m，摆球质量为0.5kg，摆线的最大拉力为10N，悬点与地面的竖直高度为H＝4.0m，不计空气阻力，g＝10m/s2.求：(1)摆球落地时速度的大小；(2)D点到C点的距离．【学后反思】h