习题课：向心力来源的实例分析(最新整理)

1、知识链接习题课：向心力的来源实例分析4一圆周运动的分析方法匀速圆周运动：合外力提供向心力，产生向心加速度 an ，只改变速度的方向，不改变速度的大小。变速圆周运动：法向的合外力提供向心力，产生向心加速度 an ，只改变速度的方向；切向的合外力产生切向的加速度 at ，只改变速度的大小。规律总结：不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动，都是由法向（指向圆心）的合外力提供向心力。二向心力来源的分析方法确定圆心所在的平面找出圆心、半径受力分析指向圆心的合力即为向心力。实例分析1. 单摆例 1如图所示，一小球用细线悬挂于o 点，将其拉离 竖直位置一个角度后释放，小球将以o 点为圆心做圆周运动， 则运动中小

2、球所需的向心力是（d）a. 绳的拉力b. 小球的重力oafmg sinac. 绳的拉力与小球的重力的合力d. 绳的拉力与小球的重力沿绳方向的分力的合力解析：v 2mg cosa amgv 2法向： f - mg cosa= ml切向： mg sina= mat得： f = mg cosa+ ml总结：（1） 当小球由高向低运动时， at 与v 方向一致， v 逐渐增大；a逐渐减小， cosa逐渐增大， f 逐渐增大。（2） 当小球由低向高运动时， at 与v 方向相反， v 逐渐减小；a逐渐增大， cosa逐渐减小， f 逐渐减小。（3） 小球在最高点，速度为零，拉力最小；小球在最低点，速度最

3、大，拉力最大。2. 圆锥摆例 2如图所示，长为 l 的细线，一端拴一质量为 m 的小球，另一端固定于o 点。让小球在水平面内做匀速圆周运动。当细线与竖直方向成q角时，求：（1） 细线的拉力 f （2） 小球运动的线速度v （3） 小球运动的角速度wmg（4） 小球运动的周期t 解析：竖直方向： f cosq= mg ，得 f =cosqq越大， cosq越小， f 越大。v 2ml sinqf cosqo f qqf sinqo水平方向： f sinq= mg tanq=mw2 l sinqmg4p2ml sinqt 2得： v =gl cosqw=gl tanqsinqq越大， v 越大q越

4、大，w越大t = 2pl cosqgq越大， t 越小forn arfo合mg练 1如图所示，一质量为 m 的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动，轨道平面水平。已知小球与球心o 的连线与竖直方向的夹角为a，碗的半径为 r ，求：（1） 碗壁对小球的支持力 fn ；（2） 小球运动的线速度v 。解析：=mg（1） fncosav 2 （2） 由 mg tana= m得： v =r sinagr tanasina3. 漏斗摆竖直方向： fn sina= mg ，得 fn =mgsinafn afn cosafnsinaa越大， fn 越小。v 2mgmr水平方向： fn cosa=mw2r4p2

5、mrt 2= mg cotafnamgav 2mr或 f合= mg cota=mw2r4p2tm2 rf合得： v =w=gr cota， r 越大， v 越大。g cota， r 越大，w越小。rt = 2prg cota， r 越大， t 越小。= mg cotafnaabmga练 2一个内壁光滑的圆锥筒的轴线竖直， 圆锥筒固定不动。有质量相同的两个小球 a 和b 紧贴圆锥筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，已知 a 的半径大于 b 的半径，则（ c d e ）a. a 球的向心力大于 b 球的向心力f合b. a 球对筒壁的压力大于 b 球对筒壁的压力c. a 球的运动周期大于 b

6、 球的运动周期d. a 球的角速度大于 b 球的角速度e. a 球的线速度大于 b 球的线速度练 3如图所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么（ b ）a木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心 b木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心 c因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力d因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反ab vowa解析：如图所示，木块放在盘面上的 a 点，随盘面一起做匀速圆周运动。若盘面突然光滑，木块将沿切向做匀速直线运动，经过较短

7、的时间，盘面与之接触的 a 点会转动到 a 点，在相同的时间内，木块运动到 b 点， 因此木块相对与之接触的点而言相对运动趋势的方向并不是沿切向而是沿法向背离圆心的，所以，木块受到的静摩擦力的方向并不是沿切向与运动的方向相反，而是指向圆心的，提供向心力。“”“”at the end, xiao bian gives you a passage. minand once said, people who learn to learn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a

8、 professional clerical and teaching position, i understand the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and innovate to meet the needs of the market. this docum