向心力基础练习

v0时,杆对物有向下的拉力, F拉
v0时, 杆对物有向上的支持力,
m v12 L
F支
mg
mg
m
v12 L
拓展：物体沿竖直细管的运动
一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内， 环的半径为R(比细管的半径大得多)．在圆管中有 两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点)．A 球的质量为m1，B球的质量为m2．它们沿环形圆管顺 时针运动，经过最低点时的速度都为v0设A球运动 到最低点时，B球恰好运动到最高点，若要此时两
A
R
o
F=21N
分析:小球在最高点的速度v能否为 1m/s,轻绳对小球有作用力吗？小球做 何运动?
拓展：如把轻绳改为轻杆，分析小球速度与轻 杆对球作用力的关系
问题2：杆
F3
v1
最高点：mg
+F1
(拉力)
m
v12 L
mg
F1
o
F2
mg
-F3
(支持力)
m
v12 L
最低点：F2
mg
m
v22 L
v2
思考:过最高点的最小速度是多大?何时 mg 杆子表现为拉力,外轨对车轮有侧压力
B
C 内、外轨对车轮都有侧压力
D 内、外轨对车轮均无侧压力
3 质量为4t的汽车通过半径20m的拱桥顶点的速度为
10m/s，桥对车的支持力为： 20000N
问题1：绳物结构
用长为L的细绳拴着质量为m的小球，使小 球在竖直平面内作圆周运动，如图所示。
(1)最小速度v0 =0
(2)当v0 gL时，F 0
(3)当v1
(4)当v1
v0时, 杆对物有向下的拉力,
F拉

必修二·第五章：曲线运动5．向心力和向心加速度6．圆周运动的案例分析7．离心运动根底知识：1.做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向，所以叫。

2.向心力公式：F= = = 。

3.向心力总是指向，而线速度沿圆周的方向，故向心力始终与线速度，所以向心力的作用效果只是改变物体线速度的，而不改变线速度的。

4.由向心力产生的加速度叫，它总是沿指向。

它的大小用公式a= = = 计算根底练习：一.选择题1.做匀速圆周运动的物体，以下不变的物理量是( )A．速度B．速率C．角速度D．周期E．向心加速度F．物体所受的合外力G．运动状态不变H．转速不变2.如果将做匀速圆周运动的物体速度增大到原来的2倍时，所需向心力比原来大3N，那么物体原来向心力大小为〔〕A．1N B．2N C．3N D．4N3．一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无滑动，如下图，物体所受向心力是(A. 物体的重力B. 筒壁对物体的静摩擦力C. 筒壁对物体的弹力D. 物体所受重力与弹力的合力4.如下图，有一个以角速度ω旋转的圆锥摆，那么⑴小球受到的力是( )A. 重力和弹力B. 重力、弹力和向心力C. 重力和向心D. 向心力和弹力⑵小球做匀速圆周运动的向心力是〔〕A. 重力B. 弹力C. 重力和弹力的合力D. 平衡力⑶小球所受向心力等于〔〕A. mg + FB. mgcosθC. mgsinθD. mgtanθ5．如图5－5－9所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑．图中有A、B、C三点，这三点所在处半径关系为rA>rB＝rC，那么这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是( )A．aA＝aB＝aC B．aC>aA>aBC．aC<aA<aB D．aC＝aB>aA6.做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小必与〔〕A.线速度的平方成正比B.角速度的平方成正比C.半径成反比D.线速度和角速度的乘积成正比7.关于向心力的说法中，正确的选项是〔〕A.由于匀速圆周运动而产生了一个向心力B.向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力D.向心力只改变物体运动的方向，不可能改变运动的快慢8．绳子的一端拴一重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，以下判断正确的选项是( )A．每秒转数相同，绳短时易断 B．线速度大小一定，绳短时易断C．运动周期相同，绳短时易断 D．线速度大小一定，绳长时易断9．以下关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中。

《第2节科学探究：向心力》同步练习一、基础巩固知识点1 向心力概念的理解1.(多选)[2022河南省南阳市一中月考]下列关于向心力的说法正确的是 ()A.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某个力的分力B.向心力是沿着半径指向圆心方向的力C.向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,向心力是一个恒力D.向心力只改变物体线速度的方向,不能改变物体线速度的大小2.[2022河南郏县实验高中期中考试]一段内径均匀内表面光滑的圆弧形水管置于水平面上,当管道中通有流量稳定的水流时,水流方向由a流向b,则下列各图关于水流对管道的作用力方向正确的是 ()知识点2 探究影响向心力大小的因素3.[2022广东广雅中学期中考试]某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。

转动手柄,可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。

塔轮自上而下有三层,每层左、右半径之比分别是1∶1、2∶1和3∶1。

左、右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。

实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处,A、C到左、右塔轮中心的距离相等,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。

(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的。

A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.演绎法(2)如图所示,实验中某同学把两个质量相等的小球放在A、C位置,将皮带处于左、右两边半径不等的塔轮上,转动手柄,观察左、右标尺的刻度。

这是在探究向心力大小F与(填选项前的字母)。

A.质量m的关系B.半径r的关系C.角速度ω的关系(3)若与皮带连接的左、右两个变速塔轮半径之比为3∶1,则标尺上的等分格显示出两个小球所受向心力之比为(填选项前的字母)。

A.3∶1B.1∶3C.9∶1D.1∶9知识点3 利用向心力公式进行计算4.[2022广东深圳中学期中考试]如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱 ()A.运动周期为2πRωB.在与转轴水平等高处受摩天轮作用力的大小为mgC.线速度的大小为ω2RD.所受合力的大小始终为mω2R5.游乐场的悬空旋转椅结构如图甲所示,一个游客通过长L=10 m的轻绳悬挂在半径R=4 m的水平圆形转盘的边缘。

一、学习要点1．理解向心力的概念和公式的确切含义，并能用向心力的公式进行计算；2．理解向心加速度的概念和公式；3．知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度； 4．会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象。

二、学习内容（一）向心力1．做圆周运动的物体要受到与速度方向______且指向______的外力作用，这个力就是向心力；2．向心力是根据 命名的，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力； 3．向心力的大小：F =_____________=_____________=_____________；4．方向：总是指向________，但方向时刻在变化，因此是一个_____力（填“变”或“恒”），圆周运动是一种_______________运动（填“匀加速”或“变加速”）。

5．向心力只改变速度的_________，不改变速度的_________。

问题1：向心力是一种怎样的力？匀速圆周运动是不是一种匀变速曲线运动？ 例1．下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是（ ）A ．物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用B ．物体所受的合外力提供向心力C ．向心力是一个恒力D ．向心力的大小一直在变化 练习1．（多选题）关于向心力的说法正确的是（ ）A ．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B ．做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合力C ．做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的D ．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力问题2：如何理解圆周运动的向心力？例2．一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，图1为雪橇受到的牵引力F 及摩擦力F 1的示意图（O 为圆心），其中正确的是（ ）练习2．（多选题）如图2所示，物块P 置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c 沿半径指向圆心，a 与c 垂直，下列说法正确的是（ ）A ．当转盘匀速转动时，P 受摩擦力方向可能为a 方向B ．当转盘加速转动时，P 受摩擦力方向可能为b 方向C ．当转盘加速转动时，P 受摩擦力方向可能为c 方向D ．当转盘减速转动时，P 受摩擦力方向可能为d 方向（二）向心加速度1．物体在向心力作用下产生的加速度。