2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2:第二章 学案4 习题课:圆周运动
2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2:第二章 学案4 习题课:圆周运动第2页

  B.线速度

  C.角速度

  D.向心加速度

解析 轨道对小球的支持力与速度方向垂直,轨道的支持力只改变速度的方向,不改变速度的大小,即小球的线速度大小不变,故B错误;根据v=ωr知,线速度大小不变,转动半径减小,故角速度增大,故C错误;根据T=,角速度增大,故周期减小,故A正确;根据a=,转动半径减小,故向心加速度增大,故D错误.

  答案 A

  二、向心力的来源分析

向心力可以是弹力、摩擦力,也可以是物体受到的合外力或某个力的分力,但只有在匀速圆周运动中,向心力才等于物体所受的合外力,在变速圆周运动中,向心力不等于物体所受到的合外力,而是等于物体沿圆心方向的合外力.

  

  图2

例2 如图2所示,在粗糙水平木板上放一个物块,使木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,ab为水平直径,cd为竖直直径,在运动中木板始终保持水平,物块相对于木板始终静止,则(  )

  A.物块始终受到三个力作用

  B.物块受到的合外力始终指向圆心

  C.在c、d两个位置,物块所受支持力N有最大值,摩擦力f为零

  D.在a、b两个位置物块所受摩擦力提供向心力,支持力N=mg

解析 物块在竖直平面内做匀速圆周运动,受到的重力与支持力在竖直方向上,c、d两点物块所受的向心力由重力和支持力的合力提供,其他时候要受到摩擦力的作用,故A错误;物块在竖直平面内做匀速圆周运动,匀速圆周运动的向心力指向圆心,故B正确.设物块做匀速圆周运动的线速度为v,物块在c、d两位置摩擦力f为零,在c点有Nc=mg-,在d点有Nd=mg+,故在d位置N有最大值,C错误.