向心力+同步复习 高一下学期物理人教版必修第二册

高中物理人教版同步复习第六章第二节

向心力01思维导图02知识剖析1概念做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力.考点01向心力2方向向心力是变力，其方向总是沿着半径指向圆心且时刻改变，与线速度方向垂直.考点01向心力3作用效果只改变线速度的方向，不改变线速度的大小.考点01向心力4来源分析做圆周运动的物体，其运动状态在不断变化，是由于有向心力作用.向心力是按作用效果命名的力，可以由重力、弹力、摩擦力等性质力提供，也可以由某个力的分力或某几个力的合力提供.举例说明如下：考点01向心力4来源分析考点01向心力类别实例模型说明重力提供向心力

小球沿光滑轨道下滑，经过圆轨道最高点时，若轨道对其的弹力恰好为零，则此时小球的向心力由重力提供.弹力提供向心力

小球沿光滑器壁在水平面内做圆周运动，向心力由弹力提供.摩擦力提供向心力

物体随转盘做圆周运动，且相对转盘静止，向心力由静摩擦力提供.分力或合力提供向心力

小球在水平面内做圆锥摆运动.向心力可以认为由细线拉力的水平分力提供，也可以认为由细线拉力与小球重力的合力提供.4来源分析1.若物体做匀速圆周运动，其向心力由合力提供，它始终沿着半径方向指向圆心，并且大小恒定.2.若物体做非匀速圆周运动，其所受合力不指向圆心，此时向心力由物体所受的合力在半径方向上的分力提供，而合力在切线方向的分力改变线速度的大小.考点01向心力1

考点02向心力的大小1变速圆周运动及处理方法(1)变速圆周运动：物体做圆周运动，它的线速度大小不断改变，这种圆周运动称为变速圆周运动.(2)受力特点：做变速圆周运动的物体所受合力并不指向圆心，这个力F可以分解成互相垂直的两个分力.考点03变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点1变速圆周运动及处理方法①如图甲所示，合力F与速度v的夹角θ<90°时，物体做速度不断增加的曲线运动；②如图乙所示，当θ>90°时，物体做速度不断减小的曲线运动.(当θ=90°时，物体做匀速圆周运动)考点03变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点1

考点03变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点2一般的曲线运动及处理方法(1)曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，称为一般的曲线运动(如图所示).考点03一变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点2一般的曲线运动及处理方法(2)处理方法：①将曲线分割成许多极短的小段，每一小段曲线都可以看作一小段圆弧，这样，物体在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分.通常这些圆弧的弯曲程度是不一样的，我们用曲率半径来表示圆弧的弯曲程度.考点03一变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点2

考点03一变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点考点04几种常见匀速圆周运动的向心力分析图形受力分析力的合成与分解满足的方程

或

或考点04几种常见匀速圆周运动的向心力分析图形受力分析力的合成与分解满足的方程

或

（f为静摩擦力）03综合训练下列关于运动的说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动，但不可能是匀变速运动

B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动

C．做平抛运动的物体，在相同时间内速度的变化量相同

D．匀速圆周运动的向心力指向圆心，但非匀速圆周运动的向心力不一定指向圆心C考点01向心力的定义及物理意义（受力分析方面）【解析】A.对于曲线运动，其速度方向不断变化，因此一定是变速运动，若加速度恒定（如平抛运动中加速度恒为重力加速度g），则属于匀变速运动，因此曲线运动可能是匀变速运动，故A错误；B.两个匀变速直线运动的合加速度恒定，但合运动的轨迹取决于合速度与合加速度的方向关系，若两者方向不共线（如平抛运动的合成），合运动为匀变速曲线运动，故B错误；C.平抛运动中加速度恒为重力加速度g，则做平抛运动的物体，在相同时间内速度的变化量相同，故C正确；D.无论匀速还是非匀速圆周运动，向心力始终指向圆心，故D错误；故选：C。考点01向心力的定义及物理意义（受力分析方面）某道闸杆上的甲、乙、丙、丁四处各固定一个质量相同的螺栓。则在抬起道闸杆过程中，所需向心力最大的螺栓是（）A．甲

B．乙

C．丙

D．丁D考点02向心力的表达式及影响向心力大小的因素【解析】在抬起闸杆过程中，甲、乙、丙、丁四处的螺栓做圆周运动，角速度ω相同（绕同一轴转动），且质量m相同。根据向心力公式F＝mω2r（r为圆周运动的半径），可知向心力与半径r成正比。观察题图可知，丁处的螺栓圆周运动半径最大，因此其所需向心力最大。故ABC错误，D正确。故选：D。考点02向心力的表达式及影响向心力大小的因素如图所示，洗衣机脱水时，衣服贴在筒壁上随脱水筒一起绕竖直转轴匀速转动而未滑动，则下列说法正确的是（）A．衣服受到筒壁的弹力与向心力是一对平衡力

B．衣服受到筒壁的摩擦力会随转速的增大而增大

C．衣服受到的合力沿水平方向

D．衣服受到的合力为0C考点03向心力的来源分析【解析】A、向心力是效果力，并非实际受力，衣服受到筒壁的弹力提供向心力，弹力与“向心力”不是平衡力，故A错误；B、衣服竖直方向静止，摩擦力与重力平衡，重力不变，所以摩擦力不随转速增大而增大，故B错误；C、衣服做匀速圆周运动，合力提供向心力，向心力沿水平方向指向圆心，因此合力沿水平方向，故C正确；D、匀速圆周运动是变速运动，速度方向变化，合力不为零，合力提供向心力，故D错误。故选：C。考点03向心力的来源分析如图半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定的角速度匀速转动，一可看为质点的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，则小物块（）A．可能只受到两个力作用

B．一定受到沿罐壁向上的摩擦力

C．所受合力方向指向O点

D．做圆周运动所需的向心力由它受到的支持力提供A考点04通过受力分析求解向心力【解析】AB．当角速度为某一值时，物块的重力和罐壁对物块的支持力的合力提供做圆周运动的向心力，此时物块不受罐壁的摩擦力，只受重力和罐壁的弹力两个力作用，故A正确，B错误；C．物块做匀速圆周运动，则所受合力方向指向做圆周运动的圆心，在转轴OO′上某一点，不是指向O点，故C错误；D．物块做圆周运动所需的向心力由重力和支持力的合力提供（可能还有摩擦力参与），不是仅由支持力提供，故D错误。故选：A。考点04通过受力分析求解向心力如图所示，一个小孩儿在玩荡秋千。已知秋千的两根绳长均为3.5m，小孩和秋千踏板的总质量约为30kg，绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为7m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（）A．150N B．330N C．360N D．660NC考点05牛顿第二定律与向心力结合解决问题

考点05牛顿第二定律与向心力结合解决问题关于下列实验，相应的说法正确的是（）A．图甲“探究两个互成角度的力的合成”实验中，同一组实验两次拉橡皮筋时结点O的位置可以不同

B．图乙“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，采用的实验方法是等效替代法

C．图丙“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道不光滑对实验结果没有影响

D．图丁“探究重物的速度随时间变化的规律”实验中，释放重锤前应用手托往重物C考点06探究圆周运动的相关参数问题【解析】A．“探究两个互成角度的力的合成”实验中，同一组实验，两次拉橡皮筋时，为了保证效果