高中物理56向心力精讲优练课型课件新人教版必修2

高中物理56向心力精讲优练课型课件新人教版必修2内容摘要：

充当物体做圆周运动的向心力。 提示： 角速度较小时，圆盘对物体的摩擦力充当向心力；角速度较大时，绳子拉力与摩擦力的合力充当向心力。 【 正确解答 】 (1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零时转速达到最大，设此时转盘转动的角速度为 ω 0，则 μmg=m ω 02r，得 ω 0=。 (2)当 ω= 时， ωω 0，所以绳子的拉力 F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时， F+μmg=mω 2r 即 F+μmg=m r， 得 F= μmg。 答案： (1) (2) μmg gr3g2r3g2r1212gr【 过关训练 】 1.(拓展延伸 )若 【 典例示范 】 中转盘的角速度为 时，绳子对物体拉力的大小及物体所受的摩擦力分别是多少。 【 解析 】 当 ω= 时， ωω 0，所以此时绳子拉力为 0， 由静摩擦力提供向心力 f=mω 2r，得 f= μmg。 答案： 0 μmg g2rg2r12122.(多选 )一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球 A和 B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示， A的运动半径较大，则 ( ) B球的角速度 B球的线速度 B球的运动周期 B球对筒壁的压力 【 解析 】 选 A、 C。 两个小球均受到重力 mg和筒壁 对它的弹力 FN的作用，其合力必定在水平面内时 刻指向圆心。 由图可知，筒壁对球的弹力 FN= 向心力 Fn=mgcotθ ，其中 θ 为圆锥顶角的一半。 对于 A、 B两球，因质量相等， θ 角也相等，所以 A、 B两小球受到筒壁 的弹力大小相等， A、 B两小球对筒壁的压力大小相等， D错误。 由牛 顿第二定律知， mgcotθ = 所以，小球的线速度 mgsin，2222m v 4 rm r mrT  。 角速度 周期 T=2π。 由此可见，小球 A的线速度必定大于小球 B的线速度， B错误。 小球 A的角速度必小于小 球 B的角速度，小球 A的周期必大于小球 B的周期， A、 C正确。 v g rc o t， gc otr  ， rgcot L的细线，拴一质量为 m的小球，细线上端固定，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，求细线与竖直方向成 θ 角时： (1)细线中的拉力大小。 (2)小球运动的线速度的大小。 【 解析 】 (1)小球受重力及绳子的拉力两力作用，如图所示， 竖直方向 FTcosθ=mg ， 故拉力 FT= mgcos。 (2)小球做圆周运动的半径 r=Lsinθ ， 向心力 Fn=FTsinθ=mgtanθ ， 而 故小球的线速度 v= 答案： (1) (2) 2nvFmr ，g L s in ta n。 mgcos g L sin ta n【 补偿训练 】 (多选 )(2020 马鞍山高一检测 )在光滑的水平面上，用长为 l的细线拴一质量为 m的小球，以角速度 ω做匀速圆周运动，下列说法中正确的是 ( ) 、 ω不变， m越大线越易被拉断 、 ω不变， l越小线越易被拉断 、 l不变， ω越大线越易被拉断 ， l减半且角速度加倍时，线的拉力不变 【 解析 】 选 A、 C。 在光滑水平面上的物体的向心力由绳的拉力提供，由向心力公式 F=mω 2l，得选项 A、 C正确。 【 误区警示 】 匀速圆周运动中的 “ 变 ” 与 “ 不变 ” (1)做匀速圆周运动的物体，它的角速度、周期、转速是不变的；它的线速度的大小、向心加速度的大小、向心力的大小是不变的。 (2)做匀速圆周运动的物体，它的线速度的方向、向心加速度的方向、向心力的方向是不断改变的。 所以匀速圆周运。