6.3 向心加速度（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（人教版2019）

新知学习（三） !2.解析：(1)在该实验中，通过纸上的圆测量钢球做匀速圆周运 [典例]解析：(1)如图所示，对人和座椅进 动的半径R,可计算钢球运动时向心力的大小 行受力分析，图中F为绳子的拉力，在竖 37 F=m (2π)2 ·R。 直方向：Fcos37°-mg=0 cos37=750N。 解得F=ng (2②)钢球在水平方向交到的合力P,=mg·是。 (2)人和座椅在水平面内做匀速圆周运 (4)为了增强实验结论的可靠性，第(1)问中的周期T可用 动，重力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律 有ngtan37°=mwR,R=d+lsin37 秒表记录运动几图所用的总时间1，再由T=斤计算得到。 gtan 37 (4)见解析 联立解得w√a1sin37 3 2 rad/s 答案：1)半径R(2)mg· h 答案：I)750N(2)rad/s 1.选B舰在运动的过程中受到重力与水的作用力，合力的方向 [拓展]提示：角速度增大，则绳子与竖直方向的夹角变大， 沿水平方向，提供向心力，则合力F=m之-6×10X20 N 1000 绳子拉力变大 =2.4×10N,由于合力的方向指向圆心，所以水的作用力 [针对训练] 的方向为斜向上，大小为F=√/F2十(g)2,代入数据可 1.选A设细绳与竖直方向的夹角为α，绳长为L,小球受到重 得F*≈6.0X10N,B正确，A、C、D错误。 力和细绳的拉力提供向心力可得ngtan a=m·Lsin a· 2.解析：(1)为使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处 ，整理得T=2√ga,osa为球与卷点在坠直方向 4π 有同样的“重力”，则物体的向心力应等于mg,根据mg g 的距离，由题图可知A球的距离大于B球，故A的周期大， mw2R,可得w√ 故选A。 (2)不同质量的人受力不相同，感受相同。 2.选C由题意可知，小球做匀速圆周运动的向心力为F= mmg,根据向心力和线速度之间关系F。=m尺，解得v 答案：1V景 (2)不相同相同 第3节 向心加速度 √ngR,A、B错误；根据角速度和线速度的关系w= R 落实必备知识 √ngR g C正确，D错误 R R 预读教材 新知学习（四） !1.向心力2.圆心3.圆心 [任务驱动] 提示：(1)小朋友做的是变速圆周运动。 二、 (②)小朋友荡到最低点时，绳子拉力与重力的合力指向悬挂点，2.可 wr 在其他位置，合力不指向悬挂点。公式E,=m=mwr仍然[情境创设] 适用。 (1)× (2)/ (3)/(4)×(5)×(6)× (3)由F-mg=m 7,可得悬绳对秋千的拉力为F=mg十m乙·新知学习（一） 强化关键能力 [针对训练] [任务驱动] 1.选A转盘匀速转动时，物块P所受的重力和支持力平衡，！提示：(1)地球和小球的速度方向不断发生变化，所以运动状态 摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力，故摩擦力方向为！发生变化。运动状态发生变化是因为受到力的作用。 ,A正确，B错误；当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运(2)地球受到太阳的引力作用，方向沿半径指向圆心。小球受 动，不仅有沿￠方向指向圆心的向心力，还有沿。方向的切！到重力、支持力、绳的拉力作用，合力等于绳的拉力，方向沿半 向力，使线速度大小增大，故摩擦力可能沿b方向，不可能沿！径指向圆心 “方向，C错误；当转盘减速转动时，物块P做减速圆周运！(3)物体的加速度跟它所受合力方向一致，所以地球和小球的 动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有与方向相反！加速度都是沿半径指向圆心。加速度的方向时刻指向圆心，所 的切向力，使线速度大小减小，故摩擦力可能沿d方向，不可以方向不断变化。匀速圆周运动是一种变加速曲线运动。 能沿b方向，D错误。 :[针对训练] 2.选D物体做加速曲线运动，合力不为零，A错误；物体做速1，选ABD向心加速度的方向沿半径指向圆心，速度方向则 度大小变化的圆周运动，合力不指向圆心（最低，点除外），合 沿圆周的切线方向，向心加速度的方向始终与速度方向垂 力沿半径方向的分力等于向心力，合力沿切线方向的分力使 直，向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。 物体速度变大，即除在最低点外，物体的速度方向与合力方向的 物体做匀速圆周运动时，只有向心加速度，加速度方向始终 夹角始终为锐角，合力与速度不垂直，B、C错误，D正确。 指向圆心；物体做变速圆周运动时，加速度的方向并不指向 圆心。故A、B、D正确，C错误。 浸润学科素养和核心价值 2.选C匀速圆周运动的向心加速度是由向心力决定的，与圆 周运动的半径无关，A错误；匀速圆周运动的线速度大小不 1.选BC悬线与钉子碰撞前后，水平方向没有外力改变小球 变，但是方向不断变化，B错误；向心加速度只改变线速度 的速度，故小球线速度不