2018-2019学年鲁科版必修2 4.2 向心力与向心加速度 学案(1)
2018-2019学年鲁科版必修2  4.2 向心力与向心加速度 学案(1)第2页

  【典型例题】

  例1 关于向心力,以下说法中不正确的是

  A.是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力

  B.向心力就是做圆周运动的物体所受的合力

  C.向心力是线速度变化的原因

  D.只要物体受到向心力的作用,物体就做匀速圆周运动

  例2 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是( )

  A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大

  B.物体所受弹力增大,摩擦力减小

  C.物体所受弹力减小,摩擦力减小

  D.物体所受弹力增大,摩擦力不变

  解析:物体在竖直方向上受重力G与摩擦力F,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力FN,根据向心力公式,可知FN=mω2r,当ω增大时,FN增大,所以应选D。

  例3 如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴为R,C离轴为2R。当圆台旋转时,则( )

  A.若A、B、C均未滑动,则C的向心加速度最大

  B.若A、B、C均未滑动,则B的摩擦力最小

  C.当圆台转速增大时,B比A先滑动

  D.圆台转速增大时,C比B先滑动

  解析 三个物体在圆台上,以相同的角速度做圆周运动,其向心力是由f静提供的,F=ma=mω2R,静摩擦力的大小由m、ω、R三者决定,其中ω相同。

  而RA=RC,mA=2mC,所以FA=FC

  mB=mC,RB

  所以FC>FB,故FB最小,B选项正确.

当圆台转速增大时,f静都随之增大,当增大至刚好要滑动时,达到最大静摩擦力。

  μmg=mω2R,而ωA=ωB,RA=RB,mA=2mB

  FA=2FB ,而f maxA=2f maxB ,所以B不比A先滑动,C错

RC=2RB mB=mC 而FC>FB , 而f maxC=f maxB ,所以C比B先滑动。故