2017-2018学年教科版必修二 2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 学案
2017-2018学年教科版必修二    2.2  匀速圆周运动的向心力和向心加速度     学案第3页

(2)变小;变大;手对质量大的球的拉力比对质量小的球的拉力大.

[知识深化]

1.向心力的特点:

(1)方向:时刻在变化,始终指向圆心,与线速度的方向垂直.

(2)大小:F=m =mω2r=mωv=m r.

在匀速圆周运动中,向心力大小不变,在非匀速圆周运动中,其大小随速率v的变化而变化.

2.向心力的作用效果:只改变线速度的方向,不改变线速度的大小.

例1 (多选)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而产生了一个向心力

B.向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小

C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力

D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力

答案 BC

解析 当物体所受的外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时,物体就将做圆周运动,该分力即为向心力,故先有向心力然后才使物体做圆周运动.因向心力始终垂直于速度方向,所以它不改变线速度的大小,只改变线速度的方向.匀速圆周运动所受合外力指向圆心,完全提供向心力.非匀速圆周运动中是合外力指向圆心的分力提供向心力.

例2 如图3所示,一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一小木块A,它随圆盘一起运动--做匀速圆周运动,则关于木块A的受力,下列说法中正确的是(  )

图3

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,摩擦力的方向与木块运动方向相反

C.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心

D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同

答案 C

解析 由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度,所以,它在竖直方向上受重力和支持力的作用而平衡.而木块在水平面内做匀速圆周运动,其所需向心力由静摩擦力提供,且静摩擦力的方向指向圆心O,故选C.