第六章 第3节 向心加速度-新教材高中物理必修第二册【同步学习方案】人教版

第六章 圆周运动 第1节 圆周运动 变式训练 1.AC 2.ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶3 vA∶vB∶vC=2∶1∶2 TA∶TB∶TC=3∶3∶2 当堂反馈 1.ABD 2.B 3.AB 4.B 解析:树木倒下时树 干 上 各 部 分 的 角 速 度 相 同, 半径 越 大 其 线 速 度 越 大,A 错,B正 确.加 速 度 大 小 不 易 判 断,故C错. 5.A 解析:对甲轮边缘的线速度v1=r1ω1 对乙轮边缘的线速度v2=r2ω2 对丙轮边缘的线速度v3=r3ω3 由各轮边缘的线速度相等得:r1ω1=r2ω2=r3ω3 所以ω3= r1ω1 r3 ,A选项正确. 6.B 7.0.05 40πrad/s 20πm/s 8.(1)4.55 (2)1.46 解析:(1)由图乙可知圆盘转一圈的时间在横坐标上显示 22格,由题意知图乙中横坐标上每小格表示1.00×10-2s,所 以圆盘转动的周期是0.22s,则转速为4.55r/s.(2)反 光 引 起 的 电 流 图 像 在 图 乙 中 的 横 坐 标 上 每 次 一 小 格,说明 反光涂层的长度 占 圆 盘 周 长 的 1 22 ,为2πr 22 = 3.14×10.20 22 cm =1.46cm. 9.2∶2∶1 3∶1∶1 10.重物做初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动,依 运 动 学 公式v2=2al可以求得重物由静止开始下滑1m 时的瞬时 速度v= 2al= 2×2×1m/s=2m/s. 与重物相连的细线此刻的速度也等于v=2m/s,细线 绕在轻滑轮边缘,使滑轮转动,由公式v=rw 得,此刻滑轮 转动的角速度 w= v r = 2 0.1 rad/s=20rad/s. 强化训练 1.速度相等包括速度大小相等和方向相同,由质点 P 的旋转情况可知,只有当 P 运动到圆周的C 点时,P,Q 速 度方 向 才 相 同,即 质 点 P 转 过 了 n+ 3 4 æ è ç ö ø ÷(n=1,2, 3,…)周, 经历的时间为t= n+ 3 4 æ è ç ö ø ÷T(n=1,2,3,…) P 的速率为v= 2πR T 在相 同 时 间 内,质 点 Q 做 匀 加 速 直 线 运 动,速 度 应 该 达到v,由牛顿第二定律得a= F m 速度v=at 由以上四式联立解得 F 的大小应满足的条件为 F= 8πmR (4n+3)T2 (n=1,2,3,…). 2.1.51m/s 3.甩出的雨滴沿伞边缘飞出做平抛 运动,其速 度v0=wr,平 抛 下 落 的 时 间 为t= 2h g ;水平位移x=v0t. 由图可 知,甩 出 的 雨 滴 落 地 形 成 的 圆 半 径 为 R = r2+x2= r2+ω2r2 2h g =r 1+ 2ω2h g . 第2节 向心力 变式训练 1.C 2.C 当堂反馈 1.CD 2.B 3.AD 4.AD 5.A 6.D 7.BD 8.CD 解析:小 球 在 最 高 点 时 刚 好 不 脱 离 圆 环,则 圆 环刚好对小球没有作用力,小球只受重力,重力竖直向 下 提 供向心力,根据牛顿 第 二 定 律 得 小 球 的 向 心 加 速 度 大 小 为 a= mg m =g ,再 根 据 圆 周 运 动 规 律 得 a= v2 R =g ,解 得 v = gR . 9.A 10.20 强化训练 1. Mg mr 2.NA=27N NB=16N NC=7N 第3节 向心加速度 变式训练 1. 2.ABCD 3.2g g ·601· 4.aS=4cm/s2 aQ=24cm/s2 综合拓展:向心加速度大小a= v2 r =rω 2= 2π T æ è ç ö ø ÷ 2 r;向 心 加速度 方 向 时 刻 指 向 圆 心,与 速 度 方 向 垂 直.圆 周 运 动 知 识 与其他力学知识相结合解决问题. 当堂反馈 1.A 2.C 3.B 4.B 5.D 6.BC 7.A 8.5m/s 25m/s2 强化训练 1.2∶3 1∶1 2. 25π2 18 m/s2 第4节 生活中的圆周运动 变式训练 1.D 2.B 3.至少承受3250N的力 当堂反馈 1.B 2.A 3.D 4.C 5.B 6.D 7.BCD 8.B 9.14 10.(1)小 球 A 在 最 高 点 时,对 球 作 受 力 分 析:重 力 mg;拉力 F=mg. 根据小球做圆周运动的条件,合外力等于向心力. mg+F=m v2 L , ① F=mg, ② 解①②两式,可得v= 2gL . (2)小球 A 在最低点时,对球作受力分析:重力 mg;拉 力 F,设向上为正. 根据小球做圆周运动的条件,合外力等于向心力. F-mg=m v2 L ,解得 F=mg+m v2 L