5.52 向心力 向心加速度(习题课)
Ⅰ 学习目标
1、进一步掌握向心力、向心加速度的有关知识,理解向心力、向心加速度的概念。
2、熟练应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题
Ⅱ 基础知识回顾
1. 什么是向心力、向心加速度?
2、向心力和向心加速度的大小怎样计算?
3、填写下列提纲:
(1)向心力
①做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向 ,所以叫 .
②向心力公式:
③向心力总是指向圆心,而线速度沿圆周的切线方向,故向心力始终与线速度垂直,所以向心力的作用效果只是改变物体线速度的 而不改变线速度的 .
(2)向心加速度
①向心力产生的加速度也总是指向 ,叫 .
②公式:a=rω2= =
Ⅲ 例题精讲
【例题1】A、B两质点均做匀速圆周运动,mA∶mB=RA∶RB=1∶2,当A转60转时,B正好转45转,则两质点所受向心力之比为多少?
【例题2】如图1,A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上,三物与转盘的最大静摩擦因数均为μ,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴距离为R,C离轴2R,若三物相对盘静止,则 .
A.每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用
B.C的向心加速度最大
C.B的摩擦力最小
D.当圆台转速增大时,C比B先滑动,A和B同时滑动
【例题3】如图2,线段OA=2AB,AB两球质量相等,当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时,两线段拉力之比TBA:TOB为
A.2∶3.3∶2.5∶3.2∶1
Ⅳ 课堂练习
1.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中,错误的是
A.由a=可知,a与r成反比
B.由a=ω2r可知,a与r成正比
C.由v=ωr可知,ω与r成反比
D.由ω=2πn可知,ω与n成反比
2.如图3所示的两轮以皮带传动,没有打滑,A、B、C三点的位置关系如图,若r1>r2,O1C=r2,则三点的向心加速度的关系为
图 3
A.aA=aB=aC B.aC>aA>aB
C.aC 3.下列关于向心力的说法中,正确的是 A.物体由于做圆周运动产生了一个向心力 B.做匀速圆周运动的物体,其向心力为其所受的合外力 C.做匀速圆周运动的物体,其向心力不变 D.向心加速度决定向心力的大小 4.有长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么 A.两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断 B.两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断 C.两个球以相同的周期运动时,短绳易断 D.不论如何,短绳易断 5.一质量为m的木块,由碗边滑向碗底,碗内表面是半径为r的球面,由于摩擦力的作用,木块运动的速率不变,则 A.木块的加速度为零 B.木块所受合外力为零 C.木块所受合外力的大小一定,方向改变 D.木块的加速度大小不变 6.关于向心加速度,下列说法正确的是 A.它描述的是线速度方向变化的快慢 B.它描述的是线速度大小变化的快慢 C.它描述的是向心力变化的快慢 D.它描述的是转速的快慢 7.如图4所示,原长为L的轻质弹簧,劲度系数为k,一端系在圆盘的中心O,另一端系一质量为m的金属球,不计摩擦,当盘和球一起旋转时弹簧伸长量为ΔL,则盘旋转的向心加速度为_____,角速度为_____。 图 4 8.小球做匀速圆周运动,半径为R,向心加速率为a,则 A.小球受到的合力是一个恒力 B.小球运动的角速度为 C.小球在时间t内通过的位移为 D.小球的运动周期为2π 9.汽车在半径为R的水平弯道上转弯,车轮与地面的摩擦系数为μ,那么汽车行驶的最大速率为_____。 参: 1.ABCD 2.C 3.B 4.B 5.CD 6.A 7. 8.BD 9. Ⅴ 课后作业 课后完成下列题目 1.下列说法正确的是 A.匀速圆周运动是一种匀速运动 B.匀速圆周运动是一种匀变速运动 C.匀速圆周运动是一种变加速运动 D.物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向,不改变线速度的大小 2.如图5所示为质点P、Q做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线.表示质点P的图线是双曲线,表示质点Q的图线是过原点的一条直线.由图线可知 A.质点P的线速度大小不变 B.质点P的角速度大小不变 C.质点Q的角速度随半径变化 D.质点Q的线速度大小不变 3.如图6所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是 A.重力 .弹力 C.静摩擦力 .滑动摩擦力 4.一个做匀速圆周运动的物体若其半径不变,角速度增加为原来的2倍时,所需的向心力比原来增加了60 N,物体原来所需的向心力是 N. 5.甲乙两质点绕同一圆心做匀速圆周运动,甲的转动半径是乙的3/4,当甲转60周时,乙转45周,甲乙两质点的向心加速度之比 . 6.水平转盘上放一小木块,当转速为60 r/min时,木块离轴8 cm,并恰好与转盘间无相对滑动;当转速增加到120 r/min时,木块应放在离轴 cm处才能刚好与转盘保持相对静止. 7.图7是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器,球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动,两球之间用一条轻绳连接,mp=2mQ,当整个装置以ω匀速旋转时,两球离转轴的距离保持不变,则此时 A.两球受到的向心力大小相等 B.P球受到的向心力大于Q球受到的向心力 C.rP一定等于rQ/2 D.当ω增大时,P球将向外运动 8.质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点,当杆在光滑水平面上绕O点匀速转动时,如图8所示,求杆的OA段及AB段对球的拉力之比. 参: 1.CD 2.A 3.B 4. 20 5. 4∶3 6. 27.AC 8. 3∶2下载本文