資源簡(jiǎn)介

課時(shí)15　向心力　生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
1.向心力
（1）定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的沿著半徑指向　　　　的合力，叫作向心力.
（2）特點(diǎn)：方向總是與線(xiàn)速度的方向　　　　，沿半徑指向　　　　，方向時(shí)刻在　　　　，所以向心力是　　　　力.
（3）大小：①Fn＝　　　　（用線(xiàn)速度表示）；②Fn＝　　　?。ㄓ媒撬俣缺硎荆?；③Fn＝　　　?。ㄓ弥芷诒硎荆?
（4）向心力的作用效果：向心力總是指向圓心，而線(xiàn)速度是沿圓周的切線(xiàn)方向，故向心力始終與線(xiàn)速度垂直，其作用效果只是改變物體速度的　　　　，而不改變速度的　　　　.
2.生活中的圓周運(yùn)動(dòng)　圓周運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題求解
（1）火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，向心力來(lái)源于鐵軌對(duì)火車(chē)的　　　　力與火車(chē)　　　　力的合力.
（2）拱（凹）形橋：設(shè)汽車(chē)質(zhì)量為m，橋面圓弧半徑為r，汽車(chē)過(guò)橋面最高點(diǎn)（或最低點(diǎn)）時(shí)的速度為v，汽車(chē)所受支持力為FN.
①汽車(chē)過(guò)拱形橋最高點(diǎn)時(shí)，由向心力公式有　　　?。絤，此時(shí)FN　　　?。ㄟx填“＞”“＝”或“＜”）mg.
②當(dāng)v≥時(shí)，F(xiàn)N＝0，汽車(chē)將脫離橋面，發(fā)生危險(xiǎn).
③汽車(chē)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，由向心力公式有　　　?。絤，此時(shí)，F(xiàn)N　　　?。ㄟx填“＞”“＝”或“＜”）mg，汽車(chē)容易爆胎.
（3）航天器中的失重現(xiàn)象：在任何關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī)又不受阻力的飛行器中，都是一個(gè)　　　　的環(huán)境.
（4）離心運(yùn)動(dòng)：當(dāng)合外力突然為零，物體就沿　　　　飛出.當(dāng)合力不足以提供向心力時(shí)，物體也會(huì)逐漸　　　　.
1.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力是恒力.（　?。?br/>2.鐵路的彎道處，內(nèi)軌高于外軌.（　　）
3.汽車(chē)駛過(guò)拱形橋頂部時(shí)，對(duì)橋面的壓力等于車(chē)重.（　?。?br/>4.汽車(chē)行駛至凹形橋底部時(shí)，對(duì)橋面的壓力大于車(chē)重.（　　）
1.向心力
（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的外力的合力就是向心力，即F合＝F向，這是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件.
（2）變速圓周運(yùn)動(dòng)：合外力沿半徑方向的分力提供向心力.
【例1】（2024屆鹽城合格性考試模擬）用如圖所示的裝置探究向心力大小的表達(dá)式實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)套筒下降，露出標(biāo)尺.兩側(cè)標(biāo)尺露出的長(zhǎng)度之比表示兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的（　?。?br/>A.半徑大小之比　　B.線(xiàn)速度大小之比　　
C.角速度大小之比　　D.向心力大小之比
【例2】（2024屆常州合格性考試模擬）如圖所示，物塊與水平圓盤(pán)保持相對(duì)靜止，跟著圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于物塊的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br/>A.受重力、支持力
B.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力
C.受重力、支持力、與運(yùn)動(dòng)方向相同的摩擦力和向心力
D.受重力、支持力和與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力
2.生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
求解勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般步驟：
（1）明確研究對(duì)象.
（2）受力分析，畫(huà)出受力示意圖.
（3）明確圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡、半徑及圓心位置.
（4）對(duì)物體受力沿圓心方向合成或分解.
（5）根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程，求解.
【例3】（2024屆漣水合格性考試模擬）在水平面上轉(zhuǎn)彎的摩托車(chē)，如圖所示，向心力是（　?。?br/>A.重力和支持力的合力　　B.靜摩擦力
C.滑動(dòng)摩擦力　　D.重力、支持力、牽引力的合力
【例4】（2024屆南京合格性考試模擬）如圖所示，滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng).在脫水過(guò)程中，衣物經(jīng)過(guò)最高位置A和最低位置B，其在A(yíng)、B兩點(diǎn)（　?。?br/>A.加速度相同　　　B.重力不同
C.所受合力大小不同　　D.受筒壁的作用力大小不同
3.離心運(yùn)動(dòng)
（1）物體做離心運(yùn)動(dòng)的原因：提供向心力的合力突然消失，或者合力不足以提供所需的向心力.
（2）離心運(yùn)動(dòng)、近心運(yùn)動(dòng)的判斷：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)離心運(yùn)動(dòng)還是近心運(yùn)動(dòng)，由實(shí)際提供的合力F合和所需向心力（m或mω2r）的大小關(guān)系決定.
①當(dāng)F合＝mω2r，“提供”等于“需要”，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；
②當(dāng)F合＞mω2r，“提供”超過(guò)“需要”，物體做近心運(yùn)動(dòng)；
③當(dāng)0≤F合＜mω2r，“提供”不足，物體做離心運(yùn)動(dòng).
【例5】（2024屆江蘇合格性考試模擬）下列現(xiàn)象或措施中，與離心運(yùn)動(dòng)有關(guān)的是（　?。?br/>A.汽車(chē)行駛過(guò)程中，乘客要系好安全帶　　
B.廂式電梯張貼超載標(biāo)識(shí)
C.火車(chē)拐彎處設(shè)置限速標(biāo)志　　
D.喝酒莫開(kāi)車(chē)，開(kāi)車(chē)不喝酒
1.（2024屆徐州合格性考試模擬）一個(gè)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列描述其運(yùn)動(dòng)的物理量中，恒定不變的是（　?。?br/>A.線(xiàn)速度　　B.周期　　C.向心加速度　　D.合力
2.（2024屆常州合格性考試模擬）如圖所示，小物塊緊貼在圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起繞豎直中心軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng).提供小物塊做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的是（　?。?br/>A.小物塊所受的重力　　B.小物塊所受的彈力
C.小物塊所受的摩擦力　　D.小物塊所受的重力和摩擦力的合力
3.（2024屆江蘇合格性考試模擬）當(dāng)老鷹在高空中盤(pán)旋時(shí)，垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力.已知當(dāng)質(zhì)量為m的老鷹以速率v勻速水平盤(pán)旋時(shí)，半徑為R，則其向心力為（　　）
A.mv2R　　B.m　　C.m　　D.m
4.（2024屆常州合格性考試模擬）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，則此時(shí)細(xì)線(xiàn)對(duì)小球拉力的大小為（　　）
A.mg　　B.m　　C.mg－m　　D.mg＋m
5.（2024屆徐州合格性考試模擬）如圖所示，滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣服隨滾筒繞水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).衣服轉(zhuǎn)到最下端P點(diǎn)時(shí)受到的作用力為（　　）
A.重力、壓力　　B.重力、支持力
C.支持力、向心力　　D.重力、支持力、向心力
6.（2023屆連云港合格性考試模擬）用如圖所示的裝置探究金屬球的向心力F的大小與軌道半徑r之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br/>A.應(yīng)使用兩個(gè)質(zhì)量不等的小球
B.應(yīng)使兩小球離轉(zhuǎn)軸的距離相同
C.應(yīng)將皮帶套在兩邊半徑相等的變速塔輪上
D.此實(shí)驗(yàn)用到的物理方法是理想實(shí)驗(yàn)法
課時(shí)15　向心力　生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
【一過(guò)考點(diǎn)】
1.（1）圓心　（2）垂直　圓心　改變　變　（3）m　mω2r　mr　（4）方向　大小
2.（1）支持　重?。?）mg－FN?。肌N－mg　＞?。?）完全失重?。?）切線(xiàn)方向　遠(yuǎn)離圓心
【二過(guò)易錯(cuò)】
1.×　2.×　3.×　4.√
【三過(guò)典題】
【例1】D　【解析】彈簧測(cè)力計(jì)套筒下降，露出標(biāo)尺，露出的長(zhǎng)度越大，表示小球受到的彈力越大，即向心力越大，D正確.
【例2】B　【解析】物塊隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力，重力和支持力平衡，靠靜摩擦力提供向心力，B正確，A、C、D錯(cuò)誤.
【例3】B　【解析】摩托車(chē)在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力、牽引力以及指向圓心的靜摩擦力，所需的向心力由靜摩擦力提供，A、C、D錯(cuò)誤，B正確.
【例4】D　【解析】衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度大小相等，方向改變，A錯(cuò)誤；重力不變，B錯(cuò)誤；所受合力大小不變，C錯(cuò)誤；在A(yíng)點(diǎn)衣物受筒壁的作用力大小NA＝man－mg，在B點(diǎn)衣服受筒壁的作用力大小NB＝man＋mg，D正確.
【例5】C　【解析】汽車(chē)行駛過(guò)程中，乘客要系好安全帶是為了防止車(chē)輛急停急轉(zhuǎn)身體脫離座椅而發(fā)生傷害，A不符合題意；廂式電梯張貼超載標(biāo)識(shí)是為了防止超載引起電梯不能正常運(yùn)行而發(fā)生意外，B不符合題意；火車(chē)拐彎處設(shè)置限速標(biāo)志，是防止火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大出現(xiàn)離心現(xiàn)象而出現(xiàn)脫軌，C符合題意；酒后人的反應(yīng)變慢，開(kāi)車(chē)容易導(dǎo)致交通事故，D不符合題意.
【四過(guò)集訓(xùn)】
1.B　2.B　3.B　
4.D　【解析】在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)－mg＝m，解得F＝mg＋m，A、B、C錯(cuò)誤，D正確.
5.B　
6.C　【解析】根據(jù)向心力公式F＝mω2r＝m，要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采用控制變量法，即保持質(zhì)量和線(xiàn)速度大小或者角速度相同，探究向心力F的大小與軌道半徑r之間的關(guān)系，C正確.

展開(kāi)更多......

收起↑