2018-2019学年鲁科版必修2 4.2 向心力与向心加速度 学案(1)
2018-2019学年鲁科版必修2  4.2 向心力与向心加速度 学案(1)第3页

  项A、B、D正确。

  点评 (1) 解决物理问题切忌想当然地作出结论:"质量大的物体容易甩出去,质量小的物体不易相对盘滑动。"这是片面的,当然也是错误的,应注意需要的向心力和提供的外力的关系。

  (2) 用代表例法分析问题是论证的技巧,如盘上的A、B、C三个物体运动的性质完全一样,不同的只是一些量的不同,没有必要逐一讨论,只要选一个为代表讨论就可以了。

  例4: 如图所示为质点P、Q做匀速圆周运动时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

  解析 根据图象提供的曲线的性质建立起质点做匀速圆周运动的向心加速度a随半径r变化的函数关系,再根据这个函数关系,结合向心加速度的计算公式作出判断。答案:A

  点评 在利用图象解决物理问题时,要注意充分挖掘图象中所携带的信息,如:一个量随另一个量如何变化;变化的确切数量关系;斜率多大,其物理意义是什么?截距、面积各有什么意义等。同时还要注意把物理图象和具体的物理情景结合起,考虑应该选取哪一个规律或公式解决问题。

  例5 如图所示,一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转,A、B为球体上两点。下列说法中正确的是( )

  A.A、B两点具有相同的角速度

  B.A、B两点具有相同的线速度

  C.A、B两点具有相同的向心加速度

  D.A、B两点的向心加速度方向都指向球心

  解析 A、B都随球体一起绕轴O1O2旋转,转一周所用时间相等,故角速度相等,有ωA=ωB=ω,A做圆周运动的轨道平面与轴垂直,交点为圆心,故A的轨道半径rA=sin60°,同理,B的轨道半径rB=sin30°,所以两者的线速度 vA=rAω=ω ,vB=rBω=ω ,显然,vA>vB 。

两者的向心加速度 aA=rAω2=ω2 , aB=rBω2=ω2 ,显然,两