向心力習(xí)題課編輯版

1、向心力習(xí)題課編輯版 向心力表達(dá)式 vvvorFBFCFAABC 1、關(guān)于向心力說法中正確的選項(xiàng)是 A、物體由于做圓周運(yùn)動而產(chǎn)生的力叫向心力；B、向心力不改變速度的大??；C、做勻速圓周運(yùn)動的的物體所受向心力是不變的；D、向心力是除物體所受重力、彈力以及摩擦力以外的一種新的力B一、理解向心力 2、如右圖，一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，將其拉離豎直位置一個角度后釋放，那么小球以O(shè)點(diǎn)位圓心做圓周運(yùn)動，運(yùn)動中小球所需的向心力是 A.繩的拉力。 B.重力和繩拉力的合力。 C.重力和繩拉力的合力沿繩的方向的分力。 D.繩的拉力和重力沿繩方向的分力的合力。 C、D溫馨提醒：解決向心力的問題的關(guān)鍵是通過受力分析找出

2、向心力的來源。 二、分析向心力的來源3、在水平冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運(yùn)動，O點(diǎn)為圓心. 能正確的表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的圖是 FFfOAFFfO BFFfOCFFfODC二、分析向心力的來源4、有一質(zhì)量為m的木塊，由碗邊滑向碗底，碗內(nèi)外表是半徑為R的圓弧且粗糙程度不同，由于摩擦力的作用，木塊的運(yùn)動速率恰好保持不變，那么A、它的加速度為零B、它所受合力為零C、它所受合外力大小一定，方向改變D、它所受合外力大小方向均一定C二、分析向心力的來源1明確研究對象；2確定在哪個平面做圓周運(yùn)動, 找圓心和半徑；3確定研究的位置，受力分析，分析哪些力提供了向心力； (4據(jù)向心力公式列方程。歸

3、納總結(jié)圓周運(yùn)動解題一般步驟：5、如下圖，一根長的細(xì)線,一端系著一個質(zhì)量為的小球拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上作勻速圓周運(yùn)動，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開場時轉(zhuǎn)速的3倍時，細(xì)線斷開，線斷開前的瞬間線受到的拉力比開場時大40N，求：1線斷開前的瞬間，線受到的拉力大小。2線斷開的瞬間，小球運(yùn)動的線速度。3如果小球離開桌面時，速度方向與桌邊的夾角為 60，桌面高出地面， 求：小球飛出后的落地點(diǎn) 距桌邊線的水平距離 g=10m/s2 。45N5m/s三、圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題6、甲、乙兩名溜冰運(yùn)發(fā)動，m甲=80kg，m乙=40kg，面對面拉著彈簧做圓周運(yùn)動的溜冰表演，如下圖，兩人

4、相距，彈簧秤的示數(shù)為，以下判斷中正確的選項(xiàng)是 A兩人的線速度一樣，約為40m/s B兩人的角速度一樣，為6rad/s C兩人的運(yùn)動半徑一樣，都是0.45m D兩人的運(yùn)動半徑不同，甲為，乙為甲乙D三、圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題圓錐擺：L、，求擺動周期。L三、圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題圓錐擺7、一只質(zhì)量為m的老鷹，以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，那么空氣對老鷹作用力的大小等于( )A三、圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題類圓錐擺模型8、如下圖，光滑桿偏離豎直方向的夾角為，桿以支點(diǎn)O繞豎直線旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量 為m的小球套在桿上可沿桿滑動當(dāng)桿角速度為1時，小球旋轉(zhuǎn)平面在A處；當(dāng)桿角速度為2時，小球旋轉(zhuǎn)平面在B處，設(shè)球?qū)U

5、的壓力為FN，那么有()AFN1FN2 BFN1FN2C12 D12BD三、圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題類圓錐擺模型例如：內(nèi)壁光滑的固定的圓錐筒的軸線垂直于水平面，兩個質(zhì)量一樣的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動，那么: 線速度A B 角速度A B 向心加速度aA aB 周期TA TB 壓力NA NBAB=116N，壓力9、長L=0.5m，質(zhì)量可忽略的桿，其下端固定于O點(diǎn)，上端連有質(zhì)量為m=2kg的小球，它繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動，當(dāng)通過最高點(diǎn)時，如圖所示，求下列情況時桿受到的力，要求計(jì)算出力的大小，并說明是拉力還是壓力。（g=10m/s2）（1）當(dāng)v=1m/s時，大小為 N，是 力；

6、（2）當(dāng)v=4m/s時，大小為 N，是 力。Ov244N，拉力三、圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題(桿球模型10、如下圖，將一單擺拉到擺線呈水平位置后由靜止釋放，在P點(diǎn)有釘子阻止OP局部的細(xì)線移動，當(dāng)單擺運(yùn)動到此位置受阻時( )A擺球的線速度突然增大 B擺球的角速度突然增大C擺球的向心加速度突然增大 D擺線的張力突然增大BCD三、圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題繩球模型11、三、圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題繩球模型12.如圖，一光滑圓錐體固定在水平面上，OCAB，AOC=30o，一條不計(jì)質(zhì)量、長為L的繩(LOA)一端固定在頂點(diǎn)O，另一端拴一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)以速度v繞圓錐體的軸線OC在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動。當(dāng)v=(2)當(dāng)

7、v=時，求出繩對物體的拉力；時，求出繩對物體的拉力。三、圓周運(yùn)動的圓周運(yùn)動的臨界問題1、質(zhì)量為m的球用長為L的細(xì)繩懸于天花板的O點(diǎn)，并使之在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，細(xì)線與豎直線成角，那么以下正確的選項(xiàng)是A.擺球受重力、拉力和向心力的作用B.擺球只受重力、拉力的作用C.擺球做勻速圓周運(yùn)動的向心力為mgtanD.擺球做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度為gtanBCDrOGF合F隨堂練習(xí) 2、甲乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動,其質(zhì)量之比為12,轉(zhuǎn)動半徑之比為12,在一樣時間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過4周，乙轉(zhuǎn)過3周.那么它們的向心力之比為 A.14 B.23 C.49 D.916C3、在光滑的橫桿上穿著兩質(zhì)量不同的兩個小球，小球用

8、細(xì)線連接起來，當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時，以下說法正確的選項(xiàng)是( )A兩小球速率必相等B兩小球角速度必相等C兩小球加速度必相等D兩小球到轉(zhuǎn)軸距離與其質(zhì)量成反比 BD 4、一水平轉(zhuǎn)臺的最大角速度為5rad/s,物體與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為，假設(shè)物體能與轉(zhuǎn)臺保持相對靜止，物體跟軸心的最大距離是多大？g=10m/s2，最大靜摩擦力被認(rèn)為等于滑動摩擦力 O5、A、B兩個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，動摩擦因數(shù)均為，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，A離軸為R/2，B離軸為R，那么當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時：(設(shè)A、B都沒有滑動，如以下圖所示)( )的向心加速度是A的向心加速度的兩倍的靜摩擦力是A的靜摩擦力的兩倍C.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時，A比B先

9、滑動D.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時，B比A先滑動ABmgNfAAD拓展：如圖，質(zhì)量為m的小物體在水平轉(zhuǎn)臺上隨轉(zhuǎn)臺以周期T作勻速圓周運(yùn)動，物體到轉(zhuǎn)軸的距離為d、物體與轉(zhuǎn)臺摩擦因素為，求：1物體所需要的向心力？2物體所受到的轉(zhuǎn)臺對它的支持力？摩擦力？3為使物體保持距離d 隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)滿足什么條件？溫馨提醒：求解向心力的問題本質(zhì)上還是求解力與運(yùn)動 之間的動力學(xué)問題，是牛頓運(yùn)動定律在圓周 運(yùn)動中的具體的應(yīng)用問題。 6、如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，小橡皮塊緊帖在圓筒內(nèi)壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為，現(xiàn)要使小橡皮不落下，那么圓筒的角速度至少多大？解析：小橡皮受力分析如圖。小橡皮恰不下落時

10、，有： Ff=mg其中：Ff=FN而由向心力公式： FN=m2r解以上各式得：GFfFN 7、如圖，質(zhì)量相等的A、B兩球用細(xì)線連著，在光滑水平面上繞o點(diǎn)以一樣的角速度做勻速圓周運(yùn)動，OA=AB ,那么OA與AB上的拉力之比是。OAB3：28、如下圖，細(xì)繩一端系著質(zhì)量為的物體，靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m ，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N。現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動。問角速度在什么范圍內(nèi)m處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g取10m/s2)解析：A需要的向心力由繩拉力和靜摩擦力合成角速度取最大值時，A有離心趨勢，靜摩擦力指向圓心O；角速度取最小值時，A有向心運(yùn)動

11、的趨勢，靜摩擦力背離圓心O，對于B：T=mg對于A：所以 GN9、一只半球殼半徑為R，截口水平，現(xiàn)有一物體A，質(zhì)量為m，位于半球面內(nèi)側(cè)，隨半球面繞對稱軸的轉(zhuǎn)動面作圓周運(yùn)動，如下圖。假設(shè)A與球面間摩擦因數(shù)為，那么物體剛好能貼在截口附近，這時角速度多大？假設(shè)不考慮摩擦，那么當(dāng)球殼以上述角速度轉(zhuǎn)動時，物體位于球面內(nèi)側(cè)的何處？mgfNf=mgN=m2Rf=Nmg/m2R設(shè)N與豎直方向夾角為mm變式練習(xí)：如下圖、有一質(zhì)量為m的小球在光滑的半球碗內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，軌道平在水平面內(nèi)，小球與半球形碗的球心的連線跟豎直方向的夾角為，半球形碗的半徑為，求小球做勻速圓周運(yùn)動的速度及碗壁對小球的彈力。變式練習(xí)：如下圖

12、、有一質(zhì)量為m的小球在光滑的半球碗內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，軌道平在水平面內(nèi)，小球與半球形碗的球心的連線跟豎直方向的夾角為，半球形碗的半徑為，求小球做勻速圓周運(yùn)動的速度及碗壁對小球的彈力。NmgF合 10、A、B 兩球質(zhì)量分別為m1與m2，用一勁度系數(shù)為k的彈簧相連，一長為l1 的細(xì)線與A相連，置于水平光滑桌面上，細(xì)線的另一端拴在豎直軸OO上，如下圖，當(dāng)m1與m2均以角速度繞OO 做勻速圓周運(yùn)動時，彈簧長度為l2。求：1此時彈簧伸長量多大？繩子張力多大？ 2將線突然燒斷瞬間兩球加速度各多大？l 2l 1BAOO11、如下圖，在質(zhì)量為M的電動機(jī)上，裝有質(zhì)量為的偏心輪，偏心輪轉(zhuǎn)動的角速度為，當(dāng)偏心輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時，電動機(jī)對地面的壓力剛好為零；那么偏心輪重心離轉(zhuǎn)軸的距離多大?在轉(zhuǎn)動過程中，電動機(jī)對地