高中物理向心力一

§5.6向心力（一）

【学习目标】

1.了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的。

2.体验向心力的存在，会分析向心力的来源。

3.掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力。

4.从牛顿第二定律角度理解向心力的表达式。

5.初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理。

6.会测量、分析实验数据，获得实验结论。

【新知预习】

一、向心力：

1.定义：

2.由向心加速度常用的三个公式r v a n 2= 、r a n ⋅=2ω和r T a n 2

24π=得到向心力的三个常用公式是 具体到某个问题，用哪一个公式，要具体问题具体分析．

3.向心力的作用：

【导析探究】

向心力来源探究

1. 圆锥摆

（1）甲图所示，圆锥摆圆心是

A ．悬点O

B ．悬点O 在纸面上的投影点C

（2）圆锥摆的半径是

A ．摆长L

B ．高度O

C C ．摆长L 在纸面上的投影长度r

（3）在圆锥摆中充当向心力的是

A ．拉力

B ．拉力与重力的合力

C ．拉力在水平方向的分力

（4）θ表示摆线与竖直方向的夹角，ω表示圆锥摆的角速度，T 表示周期，请推导L g

2cos ωθ=和

L

gT 22

4cos πθ= 2.地球绕太阳公转

（1）地球绕太阳公转的圆心是 （A.地球，B.太阳）

（2）地球绕太阳公转的轨迹半径

A. 地球半径

B.太阳半径

C.地球到太阳的距离

D.都不是

（3）提供给地球绕太阳公转的向心力是

A ．太阳对地球的引力

B ．地球对太阳的引力

（4）地球直径为1.28×107m ，太阳直径1.4×109m 地球到太阳距离为1.5×1011m ．地球质量为6.0×1024

kg 太阳对地球的引力是多少？

3.类圆锥摆

把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑

的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．甲是情景图，乙是平面

视图．

（1）根据乙图填空：圆心是 ，半径是 ．

（2）在乙图中画出小球的受力图，并指出小球做匀速圆周运

动所需的向心力是由什么力提供的？

（3）若θ=∠ABC ，AB 距离为Ｌ，则小球在水平面转动周期Ｔ为

4.质点相对圆盘静止，随圆盘做匀速圆周运动

丙图是情景草图，丁图是平面视图．

（1）根据丁图填空：圆心是 ，半径是 ．

（2）以大地为参考系，（图示位置）小物块速度方

向 ．以圆盘为参考系，小物块速度大为 ．

（3）关于圆盘与小物块之间的摩擦力有三种意见：小

张认为静摩擦力方向由Ａ指向Ｃ，理由是，只能是静摩擦力充当向心力；小李认为静摩擦力方向垂直纸面向外，理由是小物块运动趋势方向是垂直纸面向内；小王认为没有静摩擦力，理由是物块与圆盘间既没有运动也没有运动趋势．你支持谁的观点？

（4）根据你的观点在丁图中画出小物块的受力图．

若圆盘角速度为4rad/s,CA 为0.10m 小物块质量为0.10kg ，求小物块受到的静摩擦力的大小和方向．

【当堂检测】

1．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做匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ）

A. 线速度 V A > V B

B. 角速度ωA > ωB

C.加速度 a A ＝ a B

D.压力N A > N B

7．如图所示，质量相等的A 、B 两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆

盘一起做匀速圆周运动，则关于它们所受的摩擦力f 、线速度v 、周期T 、角速度

ω，正确的是（ ）

A ．

B A f f > B ．B A v v <

C ．B A T T =

D ．B A ωω>

高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1．已知某种金属的极限频率为γ0，现用频率3γ0的光照射此金属板，所产生光电子的最大初动能为（h 为普朗克常量）( )

A．4hγ0B．3hγ0C．2hγ0D．hγ0

2．如图所示，质量分别为m A和m B的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B 悬挂着．已知m A＝2m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统仍保持静止．下列说法中正确的是

A．绳子对A的拉力将增大

B．物体A对斜面的压力将增大

C．物体A受到的静摩擦力增大

D．物体A受到的静摩擦力减小

3．如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是（）

A．点电荷Q位于O点

B．O点电势比A点电势高

C．C点的电场强度大小为

D．将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小

4．在光滑水平面上有一质点处于静止状态，现施加一水平力F，力F随时间t按如图所示的余弦函数变化，则下列说法正确的是

A．在0〜4s内，力F做功为零