2018-2019学年人教版必修2 5.6 向心力 学案
2018-2019学年人教版必修2 5.6 向心力 学案第3页

  的受力,以下说法正确的是(  )

  A.小孩在P点不动,因此不受摩擦力的作用

  B.小孩随圆盘做匀速圆周运动,其重力和支持力的合力充当向心力

  C.小孩随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力充当向心力

  D.若使圆盘以较小的转速转动,小孩在P点受到的摩擦力不变

  解析:由于小孩随圆盘做匀速圆周运动,一定需要向心力,该力一定指向圆心,而重力和支持力在竖直方向上,它们不能充当向心力,因此小孩会受到静摩擦力的作用,且充当向心力,选项AB错误、C正确;由于小孩随圆盘转动半径不变,当圆盘角速度变小,由F=mω2r可知,所需向心力变小,选项D错误。答案:C

  题后反思 凡是做圆周运动的物体一定需要向心力。由于向心力是按效果命名的力,所以在受力分析时不要加上向心力,它只能由其他力提供。

  【例2】 (多选)如图所示,质量为m的木块,从位于竖直平面内的圆弧形曲面上下滑,由于摩擦力的作用,木块从a到b运动速率增大,b到c速率恰好保持不变,c到d速率减小,则(  )

  A.木块在ab段和cd段加速度不为零,但bc段加速度为零

  B.木块在abcd段过程中加速度都不为零

  C.木块在整个运动过程中所受合力大小一定,方向始终指向圆心

  D.木块只在bc段所受合力大小不变,方向指向圆心

  解析:木块在下滑的全过程中,时刻存在加速度,A错、B对;在下滑过程中只有bc段速率不变其所受合力为向心力,其大小不变,C错D对。答案:BD

  题后反思 物体做曲线运动一定有加速度,理解这一定是解决本题的关键。

  【例3】 如图所示,是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动。若女运动员做圆锥摆运动时和竖直方向的夹角约为θ,女运动员的质量为m,转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r,求:(1)男运动员对女运动员的拉力大小。

  (2)男运动员转动的角速度。

  点拨:以女运动员为研究对象,受到重力和男运动员对她的拉力作用,这两个力的合力提供向心力,其做圆周运动的平面在水平面内。根据牛顿第二定律求解。

解析:设男运动员对女运动员的拉力大小为F,女运动