20xx教科版高中物理必修2第二章第2節(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度課時(shí)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(xiàng)正確， B選項(xiàng)錯(cuò)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(duì)做圓周運(yùn)動(dòng)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(xiàng)錯(cuò)誤， D選項(xiàng)正確． ] 點(diǎn)評(píng) 由于向心力是一種效果力，所以在對(duì)物體受力分析時(shí)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(duì)小球進(jìn)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(qiáng)隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(dāng)向心力，因此他會(huì)受到摩擦力作用，且充當(dāng)向心力， A、 B錯(cuò)誤， C正確；由于小強(qiáng)隨圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不變，當(dāng)圓盤(pán)角速度變小時(shí)，由F＝ mrω 2可知，所需向心力變小，故 D錯(cuò)誤． ] 點(diǎn)評(píng) 對(duì)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(gè)力、可以是某幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力． 在勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)刻在變化，故選項(xiàng) A正確， B 錯(cuò)誤；在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度的大小不變，方向時(shí)刻變化，故選項(xiàng) C、 D 錯(cuò)誤． ] 6． D [研究三個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí)，要注意在一個(gè)量一定時(shí)，研究另兩個(gè)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(shuō)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(duì)象，受力分析，畫(huà)出受力示意圖； (2)分析運(yùn)動(dòng)情況，確定運(yùn)動(dòng)的平面、圓心和半徑，明確向心加速度的方向和大?。? (3)在向心加速度方向上，求出合力的表達(dá)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(yùn)動(dòng)的小球受力如圖所示，小球受重力 mg和繩子的拉力 F. 因?yàn)樾∏蛟谒矫鎯?nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(duì)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(yùn)動(dòng)線速度的大小為 v＝ gLtan α sin α 小球運(yùn)動(dòng)的角速度 ω ＝ vr＝ gLtan α sin αLsin α ＝ gLcos α 小球運(yùn)動(dòng)的周期 T＝ 2πω ＝ 2π Lcos αg . 方法總結(jié) 勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析步驟： (1)明確研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫(huà)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(yùn)動(dòng)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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