向心力习题课

高一物理
1
关于向心力，下列说法中正确的是 :
（ABC）
向心力是按其效果来命名的，做匀速圆周运动的物体需要外界提供一个向心 力， 谁来提供这个向心力，可以是某一个力（如摩擦力、弹力等），也可以 A
是某几个力的合力，它并不是做匀速圆周运动的物体另受到的一种新的性质力; 向心力的特点是方向与速度垂直，它不改变速度的大小，只改变速度的方向， 向心力是变力，它的方向总是指向圆心，物体在圆周上不同位置向心力指向不
小结
向心力定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定 律， 产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向圆心的合力。这个合力叫做向 心力。 特点：（1）方向：向心力总是指向圆心与速度方向垂直 （2）作用效果: 只改变速度的方向，不改变速度大小
公式：
变速圆周运动定义：同时具有向心力加速度和切向加速度的圆周运动就是变 速圆周运动 一般曲线运动定义：运动轨迹即不是直线也不是圆周的曲线运动可以称为一 般曲线运动
B 它是产生向心加速度的原因;
C 同，因此，它的方向是时刻在变化。 D
在匀速圆周运动中向心力是恒量.
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2
如图所示，在匀速转动的水平转盘上，有一个相 对于盘静止的物体，随盘一起转动，关于它的受 力情况，下列说法中正确的是 : （ B ）
A 只受到重力和盘面的支持力的作用;
B ;
只受到重力、支持力和静摩擦力的作用 除受重力和支持力外，还受向心力的作用 受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用

T mg 7.84 0.4 9.8 3.5(rad / s) mr 0.4 0.8
物体的线速度 v r 3.5 0.8 2.8(m / s)
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解
（2）绳子断裂后物体以速度 v 2.8m / s 做平 抛运动。 由 h 1 gt 2，得 t 2h 2 4.9 1(s) g 9.8 2 （3）物体落地处距抛出点的水平距离x为：
C ;
D .
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3
在用抡绳子来调节沙袋速度的大小的实验中（类 似链球加速情况），则： （ BC ）
A 说明了向心力能够改变速度的大小 B 不能说明向心力能够改变速度的大小 此实验中绳子牵引沙袋的方向并不与沙袋运动 C 的方向垂直 此实验中用手抡绳子的力就是沙袋所受的向心 D 力。
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4
如图6-29所示，半径为r的洗衣筒，绕竖直中心 轴OO′ 转动，小橡皮块a靠在圆筒内壁上，它与 圆筒的动摩擦因数为μ 。现要使a不下落，则圆 筒转动的角速度ω 至少为多少？ (最大静摩擦力 近似等于滑动摩擦，最大静摩擦力与重力平衡): （ ）
甲 乙
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7
质量为m的汽车，在半径为20 m的圆形水 平路面上行驶，最大静摩擦力是车重的 0.5倍，为了不使轮胎在公路上打滑，汽 10 车速度不应超过________m/s 。（g =10 m/s,静摩擦力提供向心力）
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8
一根长为0.8m的绳子，当受到7.84N的拉力时即被拉 断。若在此绳的一端拴一个质量为0.4kg的物体，使 物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动， 当物体运动到最低点时绳子断裂。 求（1）物体运动至最低点时的角速度和线速度各是 多大？ （2）若绳断处物体距地面高4.9m，经多长时间物体 落至地面？ （3）物体落地处距抛出点多远？落地时物体的速度 是多大？
请将下面几个做匀速圆周运动 的物体进行受力分析，并写出 是什么力提供了向心力
滚筒壁粗糙
f
FN
FN提供向心力
实 例 一
mg
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匀速圆周运动实例
圆盘粗糙
FN f
实 例 二
mg
摩擦力f提供了向心力
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匀速圆周运动实例
FN
漏斗壁光滑
mg
实 例 三
支持力与重力的 合力提供向心力
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视屏
圆 周 运 动 分 析
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变速圆周运动
定义：同时具有向心力加速度和切向加速度的圆周运动就是变速 圆周运动
F分解：1. Ft 跟圆周相切，产生切向加速度（改变速度大小） 2. Fn 指向圆心，产生向心加速度（改变速度的方向）
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一般曲线运动
定义：运动轨迹即不是直线也 不是圆周的曲线运动可以称为 一般曲线运动
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解
1）当物体运动到最低点时，物体受重力mg，绳子拉 2 T mg ma mr 力T，根据牛顿第二定律有 （1）， 由牛顿第三定律可知：绳子受到的拉力和物体拉绳子 的力大小相等，绳被拉断时的拉力为 T ' 7.84 N ， 故 T 7.84 N 。 由（1）式，绳被拉断时的角速度为
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曲 线 运 动
5·6 向心力
张宁宁
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知识回顾
向心力定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿 第二定 律，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向圆心的 合力。这个合力叫做向心力。 方向：始终指向圆心 公式：
作用效果：只改变速度的方向，不改变速度大小
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匀速圆周运动实例
x vt 2.8 1 2.8(m)
物体落地时速度的大小
v'为 ：
v' v 2 ( gt ) 2 2.8 2 (9.8 1) 2 10.19(m / s)
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作 业 布 置
1：作业本《向心力》
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谢
张宁宁
g R
图6-29
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5
一个做匀速圆周运动的物体，如果轨 道半径不变，转速变为原来的3倍， 所需的向心就比原来的向心力大40N， 那么物体原来的向心力大小为多少？ 5N
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6
甲、乙两名溜冰运动员，m甲=80kg，m 乙=40kg，面对面拉着弹簧,绕弹簧某点做 圆周运动的溜冰表演，如图6-24所示，两 人相距0.9m，弹簧秤的示数为9.2N，求： A．甲乙两人运动所需向心力之比 1：1 B．甲乙两人的角速度之比 1：1 C．甲乙两人的运动半径之比 1 : 2 D．甲乙两人的线速度之比 1 : 2