20xx教科版高中物理必修2第二章第2節(jié)勻速圓周運動的向心力和向心加速度課時作業(yè)(完整版)
【正文】 是按力的作用效果命名的，是一種效果力，所以 A選項正確， B選項錯誤；由于向心力始終沿半徑指向圓心，與速度的方向垂直，即向心力對做圓周運動的物體始終不做功，不改變線速度的大小，只改變線速度的方向，因此 C選項錯誤， D選項正確． ] 點評 由于向心力是一種效果力，所以在對物體受力分析時不要再加上向心力，它只能由其他性質(zhì)的力提供． 3． CD [ 如圖所示，對小球進行受力分析，它受重力和繩的拉力，向心力由合外力指向圓心 O方向的分力提供，因此，它可以是小球所受合力沿繩方向的分力，也可以是各力沿繩方向分力的合力，故選 C、 D.] 4． C [由于小強隨圓盤一起做勻速圓周運動，一定需要向心力，該力一定指向圓心方向，而重力和支持力 在豎直方向上，它們不能充當向心力，因此他會受到摩擦力作用，且充當向心力， A、 B錯誤， C正確；由于小強隨圓盤轉(zhuǎn)動的半徑不變，當圓盤角速度變小時，由F＝ mrω 2可知，所需向心力變小，故 D錯誤． ] 點評 對物體受力分析得到的指向圓心的力提供向心力．向心力可以是某個力、可以是某幾個力的合力，也可以是某個力的分力． 在勻速圓周運動中，向心力就是物體所受的指向圓心方向的合外力．在變速圓周運動中，物體所受合外力一般不再指向圓心，可沿切線方向和法線方向分解，法線方向的分力提供向心力． 5． A [向心加速度方向始終指向圓心， 與速度方向垂直，方向時刻在變化，故選項 A正確， B 錯誤；在勻速圓周運動中向心加速度的大小不變，方向時刻變化，故選項 C、 D 錯誤． ] 6． D [研究三個物理量之間的關(guān)系時，要注意在一個量一定時，研究另兩個量的關(guān)系才有意義，比如 a＝ v2r只有在 r一定的前提下，才能說速度 v越大，加速度 a越大． ] 7． A 8． B [ 如圖所示 F1＝ Fcos 30176。 F2＝ Fsin 30176。 F2＝ G， F1＝ ma 解得， a＝ 3g， F＝ 2G.] 方法總結(jié) 用向心力公式解題的思路與用牛頓第二定律解題的思路相似： (1)明確研究對象，受力分析，畫出受力示意圖； (2)分析運動情況，確定運動的平面、圓心和半徑，明確向心加速度的方向和大小； (3)在向心加速度方向上，求出合力的表達式，根據(jù)向心力公式列方程求解． 9． (1)F＝ mgcos α (2)v＝ gLtan α sin α (3)ω ＝ gLcos α T＝ 2π Lcos αg 解析 做勻速圓周運動的小球受力如圖所示，小球受重力 mg和繩子的拉力 F. 因為小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，所以小球受到的合力指向圓心 O′ ，且是水平方向．由平行四邊形定則得小球受到的合力大小為 mgtan α ，線對小球的拉力大小為： F＝mgcos α . 由牛頓第二定律得： mgtan α ＝ mv2r 由幾何關(guān)系得 r＝ Lsin α 所以，小球做勻速圓周運動線速度的大小為 v＝ gLtan α sin α 小球運動的角速度 ω ＝ vr＝ gLtan α sin αLsin α ＝ gLcos α 小球運動的周期 T＝ 2πω ＝ 2π Lcos αg . 方法總結(jié) 勻速圓周運動問題的分析步驟： (1)明確研究對象，對研究對象進行受力分析，畫出受力示意圖． (2)將物體所受外力分解成為兩部分，其中一部分分力沿半徑方向． (3)列方程：沿半徑方向滿足 F 合 1＝ mrω 2＝ mv2r＝4π 2mrT2 ，另一方向 F 合 2＝ 0. (4)解方程，求出結(jié)果． 課后鞏固練 1． D [勻速圓周運動的合外力提供向心力，大小不變，方向始終指向圓心，
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