向心力与向心加速度学案
【学习目标】
1、理解向心力的概念
2、知道向心力。通过实验探究向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系。
3、能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力,通过实例认识向心力的作用及来源。 4.理解向心加速度表示速度方向变化快慢; 5.掌握向心加速度与半径的关系; 【知识梳理】
1、 概念:质点做匀速圆周运动时,在任一时刻的合力都沿着半径指向圆心, 这个合力称为向心力。
2、特点:方向始终与V垂直,指向圆心。方向时刻发生变化,是变力。 3、作用效果:只改变速度的方向。
4、来源:向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或者是某个力的分力,或几个力的合力所提供。向心力是一个效果力
5、向心力的大小
实验研究F向与m、r、ω的关系 实验方法:控制变量法 实验过程
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向心力的表达式:F向=mrω=mν/r
6.向心加速度:表示速度方向变化的快慢。
【基础训练】
1.由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以( ) A.地球表面各处具有相同大小的线速度 B.地球表面各处具有相同大小的角速度 C.地球表面各处具有相同大小的向心加速度 D.地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心 2.下列关于向心加速度的说法中,正确的是( ) A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B.向心加速度的方向保持不变
C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的 D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化
3.由于地球自转,比较位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2,则( ) A.它们的角速度之比ω1∶ω2=2∶1 B.它们的线速度之比v1∶v2=2∶1 C.它们的向心加速度之比a1∶a2=2∶1 D.它们的向心加速度之比a1∶a2=4∶1 4.关于质点做匀速圆周运动的下列说法正确的是( ) A.由a=v/r,知a与r成反比 B.由a=ωr,知a与r成正比
2
2
C.由ω=v/r,知ω与r成反比 D.由ω=2πn,知ω与转速n成正比
5.A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍,A的转速为30r/min,B的转速为15r/min。则两球的向心加速度之比为( )
A.1:1 B.2:1 C.4:1 D.8:1 6.在匀速圆周运动中,下列物理量不变的是( )
A.向心加速度 B.线速度 C.向心力 D.角速度 7.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,正确的是 ( ) A.物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 B.物体所受的合外力提供向心力 C.向心力是一个恒力
D.向心力的大小—直在变化
8.下列关于向心力的说法中正确的是( ) A.物体受到向心力的作用才可能做圆周运动
B.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果来命名的,但受力分析时应该画出
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某一种力或某几种力的合力
D.向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢
9. 如图所示的圆锥摆中,摆球A在水平面上作匀速圆周运动,关于A的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用; B.摆球A受拉力和向心力的作用; C.摆球A受拉力和重力的作用; D.摆球A受重力和向心力的作用。
(第9题)
(第10题)
10.如图所示,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
B.弹力 C.静摩擦力
D.滑动摩擦力
11.如图所示,一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一小木块A,它随圆盘一起做匀速圆周运动。则关于木块A的受力,下列说法正确的是( ) A.木块A受重力、支持力和向心力
B.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向指向圆心
C.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向与木块运动方向相反 D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向与木块运动方向相同
(第11题)
12.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同时间里甲转过60°角,乙转过45°角。则它们的向心力之比为( )
A.1∶4
B.2∶3 C.4∶9
D.9∶16
答案 1.B 2.A 3.BC 4.D 5.D 6.D 7.B 8.CD 9.C 10.B 11.B 12.C