《第6节向心力》随堂演练

第六节向心力
自主学习
知识梳理
1.向心力
（1）定义：做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是_______，这个力叫
__________.
（2）作用效果：产生__________，不断改变物体线速度的__________，维持物体做圆周运动.
（3）方向：总是沿半径指向__________，是一个__________.
=__________.
（4）大小：F
向
（5）向心力是从__________来命名的，它并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力来命名的，是一种效果力.
2.若做圆周运动的物体所受的合外力不沿半径方向，可以根据F的效果分解为两个相互垂直的分力；跟圆周相切的_________和指向圆心方向的__________，切向分力F t产生的__________改变物体速度的__________；法向分力F n产生的
__________改变物体速度的________.仅有向心加速度的运动是________，同时具有切向加速度和向心加速度的圆周运动就是_________.
基础练习
一．单项选择题
1.如图1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（）
图1 图2
A.A受重力、支持力
B.A受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C.A受重力、支持力、向心力、摩擦力
D.以上均不正确
2.关于向心力的说法中，正确的是（）
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B.向心力既改变做圆周运动物体的线速度的方向，也改变线速度的大小
C.做匀速圆周运动物体向心力一定等于其所受的合外力
D.做匀速圆周运动物体的向心力是不变的
3.如图2所示，杂技表演中，在匀速转动的透明圆筒上，杂技演员紧靠圆筒后，随筒一起转动，演员所需向心力的来源为（）
A.重力
B.弹力
C.静摩擦力
D.滑动摩擦力
4.关于向心力的说法不正确的是（）
A.物体受到向心力的作用，才可能做圆周运动
B.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
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或者是某一种力的分力
D.向心力只改变物体运动方向，不改变物体运动的快慢
5.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，下列判断正确的是（）
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
6.做匀速圆周运动的物体，它的向心力的大小必定与（）
A.线速度平方成正比
B.角度度平方成正比
C．运动半径成反比 D.线速度和角速度的乘积成正比
二．计算题
1.一根长0.5m的绳，当受到0.5N的拉力时会被拉断。

在绳的一端拴上质量为0.25kg的小球，使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动，求拉断绳子时的角速度。

2.长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图3所示.当摆线L与竖直方向的夹角是α时，求：
图3
（1）线的拉力F；
（2）小球运动的线速度的大小；
（3）小球运动的角速度及周期.
自主学习
1.指向圆心向心力向心加速度方向圆心变力mrω2力的作用效果
2.分力F t分力F n加速度大小加速度方向匀速圆周运动变速圆周
运动
基础练习
一、
1. B
2. C
3. B
4. A
5. B
6. D
二、
1. 2rad/s
2. 解析：做匀速圆周运动的小球受力如图所示，小球受重力mg 和绳子的拉力F.
因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力指向圆心O ′，且是水平方向.由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mgtan α，线对小球的拉力大小为：
F=mg/cos α.
由牛顿第二定律得：mgtan α=r
mv 2
由几何关系得r=Lsin α
所以，小球做匀速圆周运动线速度的大小为 v=ααsin tan gL
小球运动的角速度
ω=r
v =αααsin sin tan L gL =αcos L g 小球运动的周期T=ωπ
2=2πg
L αcos .
答案：（1）mg/cos α （2）ααsin tan gL
（3）
αcos L g 2πg L αcos。