习题课：向心力来源的实例分析.doc

习题课：向心力的来源实例分析知识链接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，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，只改变速度的方向；切向的合外力产生切向的加速度，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点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，小球将以点为圆心做圆周运动，则运动中小球所需的向心力是（ D ）A 绳的拉力B 小球的重力C 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： 法向： 得：切向：总结：（1）当小球由高向低运动时，与方向一致，逐渐增大；逐渐减小，逐渐增大，逐渐增大。 （2）当小球由低向高运动时，与方向相反，逐渐减小；逐渐增大，逐渐减小，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，速度最大，拉力最大。2圆锥摆例2如图所示，长为的细线，一端拴一质量为的小球，另一端固定于点。让小球在水平面内做匀速圆周运动。当细线与竖直方向成角时，求：（1）细线的拉力（2）小球运动的线速度（3）小球运动的角速度（4）小球运动的周期解析：竖直方向：，得水平方向： 越大，越小，越大。得： 越大，越大 越大，越大 越大，越小练1如图所示，一质量为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。已知小球与球心的连线与竖直方向的夹角为，碗的半径为，求：（1）碗壁对小球的支持力；（2）小球运动的线速度。解析：（1） （2）由得：3漏斗摆竖直方向：，得水平方向： 越大，越小。或 得：，越大，越大。 ，越大，越小。 ，越大，越小。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和紧贴圆锥筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，已知的半径大于的半径，则（ C D E ）A球的向心力大于球的向心力B球对筒壁的压力大于球对筒壁的压力C球的运动周期大于球的运动周期D球的角速度大于球的角速度E球的线速度大于球的线速度练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解析：如图所示，木块放在盘面上的点，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，经过较短的时间，盘面与之接触的点会转动到点，在相同的时间内，木块运动到点，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。4