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第2节向心力与向心加速度 学习目标 1 理解向心力和向心加速度的概念 2 能通过实验探究向心力的大小与质量 角速度 半径的定量关系 3 会用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力 基础导学 圆心 圆心 垂直 方向 大小 合力 匀速 合外力 沿半径方向 越大 越大 越大 正比 正比 正比 mr 2 向心力 相同 圆心 r 2 相同 圆心 方向 大小 名师指点 解析 力与运动是因果关系 物体的受力情况决定物体的运动情况 是因为有向心力物体才做圆周运动 而不是因为物体做圆周运动才产生向心力 运动不能产生力 故a错误 向心力与速度方向垂直 不改变物体速度大小 其作用效果体现在改变物体运动方向上 故b正确 力是矢量 做匀速圆周运动的物体 其向心力大小不变 但方向不断改变 故c错误 向心力是根据力的作用效果命名的 它可能是某种性质的力 也可能是某个力的分力或几个力的合力 其并没有施力物体 故d错误 答案 b 解析 由于小强随圆盘做匀速圆周运动 一定需要向心力 该力一定指向圆心方向 而重力和支持力在竖直方向上 它们不能充当向心力 因此他会受到摩擦力作用 且充当向心力 a b错误 c正确 由于小强随圆盘转动 半径不变 当圆盘角速度变小时 由f mr 2可知 所需向心力变小 故d错误 答案 c 甲 乙 答案 c 典例精析 答案 b 答案 d 答案 1 85m 2 94 2m 3 15m s2 答案 bcd 答案 a a 申雪做圆周运动的角速度为 rad sb 申雪触地冰鞋做圆周运动的半径约为2mc 赵宏博手臂拉力约是850nd 赵宏博手臂拉力约是500n解析 申雪做圆周运动的角速度即赵宏博转动的角速度 则 30r min 30 2 60rad s rad s 由v r得 r 1 5m a正确 b错误 由fcos30 mr 2解得f 850n c正确 d错误 答案 ac 综合应用 答案 a 随堂演练 解析 向心加速度是矢量 且方向始终指向圆心 因此为变量 所以a错 由向心加速度的意义可知b对 d错 匀速运动是匀速直线运动的简称 匀速圆周运动其实是匀速率圆周运动 属于曲线运动 很显然c正确 答案 bc 解析 由题意分析木块的运动是匀速圆周运动 可知它的合外力必定不为零 合外力等于向心力 方向始终指向圆心 方向时刻变化 但向心力和向心加速度的大小是不变的 答案 c 答案 c 答案 不变变化变化不变 由 式 得f
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