例题说明:例7考察的是向心加速度和向心力的概念,例8是基本的向心加速度计算,例9考察的是圆周运动的受力分析,例10、例11是受力分析及圆周运动的综合计算问题,例12是弹簧弹力提供向心力的问题,需要用方程思想解答。
【例1】 下列关于向心力和向心加速度的说法中正确的是
A.向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力
B.物体受到向心力的作用才可能做圆周运动
C.向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢
D.向心加速度的大小也可用标量式来计算
【答案】 C
【例2】 两个快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同的时间内,他们通过的路程之比是,运动方向改变的角度之比是,它们的向心加速度之比是多少?
【解析】
【答案】
【例3】 如图所示,小物体与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则的受力情况是
A.受重力、支持力和向心力
B.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
C.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
D.受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向指向圆心
【答案】 D
【例4】 如图所示,长为的细线,拴一质量为的小球,上端固定于点,让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)。当摆线与竖直方向的夹角为时,求:
⑴ 线的拉力的大小;
⑵ 小球运动的线速度的大小;
⑶ 小球运动的角速度及周期。
【答案】 ⑴ ⑵ ⑶
【例5】 如图所示,内壁光滑的圆锥桶的轴线垂直于水平面,圆锥桶固定不动,有两个质量相同的小球和紧贴着内壁,分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是
A.球的线速度必定大于球的线速度
B.球的角速度必定小于球的角速度
C.球的运动周期必定小于球的运动周期
D.球对筒壁的压力必定大于球对筒壁的压力
【解析】 如图所示,筒壁对球的弹力,对于、两球因质量相等,角也相等,所以、两球受到筒壁的弹力大小相等,由牛顿第三定律知,、两球对筒壁的压力大小相等,D不正确。对球运用牛顿第二定律得
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