江苏省新沂市2010年高一物理学案:向心力-向心加速度(新人教版必修2)
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任务一 知识回顾

(独立完成下列问题)

1.什么是向心力、向心加速度?

(1)做匀速圆周运动的物体受到的始终指向 的合力,叫做向心力。

  注意:向心力是根据力的作用效果命名的,不是一种新的性质的力。向心力的作用效果:只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。

(2)做匀速圆周运动物体的沿半径指向 的加速度,叫做向心加速度。

2.向心加速度和向心力的大小怎样计算?

(1)、向心加速度公式:a= = =

(2)、向心力公式: F= = =

任务二 典型例题分析

例题1、如图所示,用同样材料做成的A、B、c三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动.已知三物体质量间的关系ma=2mb=3mc,转动半径之间的关系是rC=2rA=2rB,那么以下说法中错误的是:( )

A.物体A受到的摩擦力最大

B.物体B受到的摩擦力最小

C.物体C的向心加速度最大

D.转台转速加快时,物体B最先开始滑动

合作与交流:如图所示,细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体,静止在水平面上,另一端通过光滑小孔吊着质量为m=0.3kg的物体,M与圆孔的距离为0.2m.M和水平面的最大静摩擦力为2N.现使此平面绕中心轴转动.问角速度ω在什么范围内,m会处于静止状态?(g=10m/s2)

例题2.内壁光滑圆锥筒固定不动,其轴线竖直,如图,两质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动,则 ( )

A.A球的线速度必定大于B球的线速度

B.A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力

C.A球的角速度必定大于B球的角速度

D.A球的运动周期必定大于B球的运动周期

合作与交流:如图所示,已知水平杆长L1=0.1米,绳长L2=0.2米,小球m的质量m=0.3千克,整个装置可绕竖直轴转动,当该装置以某一角速度转动时,绳子与竖直方向成30°角.g取10m/s2,求:

(1)试求该装置转动的角速度;

(2)此时绳的张力是多大?

  任务三 达标提升

1.下列说法正确的是

A.匀速圆周运动是一种匀速运动

B.匀速圆周运动是一种匀变速运动

C.匀速圆周运动是一种变加速运动

D.物体做圆周运动时其合力不改变线速度的大小

2.下列关于向心力的论述中,正确的是:( )

A.物体做圆周运动后,过一段时间后就会受到向心力

B.向心力与重力、弹力、摩擦力一样是一种特定的力,它只有物体做圆周运动时才产生。

C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中的某一种力,也可以是这些力中某几个力的合力。

D.向心力既可能改变物体运动的方向,又可能改变物体运动的快慢

3.一个匀速圆周运动的物体,它的转速如果增加到原来的4倍,轨道半径变为原来的1/4,则向心加速度为:

A.与原来的相同      B.原来的4倍

C.原来的8倍       D.原来的16倍

4.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中,正确的是( )

A.由a=v2/r可知,a与r成反比 B.由a=ω2r可知,a与r成正比

C.由v=ωr可知,ω与r成反比 D.由ω=2π/T可知,ω与T成反比

5.如图5所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是

A.重力 B.弹力

C.静摩擦力 D.滑动摩擦力

6.如图所示的两轮以皮带传动,没有打滑,A、B、C三点的位置关系如图,若r1>r2,O1C=r2,则三点的向心加速度的关系为( )

A.aA=aB=aC B.aC>aA>aB

C.aCaA

7.汽车在半径为R的水平弯道上转弯,车轮与地面的摩擦系数为μ,那么汽车行驶的最大速率为_____。

8.一个做匀速圆周运动的物体若其半径不变,角速度增加为原来的2倍时,所需的向心力比原来增加了60 N,物体原来所需的向心力是 N.

9、质量为1.0kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上,物体与转轴间用轻弹簧相连.物体与转盘问最大静摩擦力是重力的0.1倍,弹簧的劲度系数为600 N/m,原长为4cm,此时圆盘处于静止状态,如图所示.

(1)圆盘开始转动后,要使物体与圆盘保持相对静止,圆盘的最大角速度ω0=

(2)当角速度达到2ω0时,弹簧的伸长量X= .(g取10m/s2)