6.3 向心加速度 学案 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

向心加速度 考点： 6-3-1向心加速度的理解 6-3-1圆锥摆、圆盘模型 【例1】6-3-1向心加速度的理解 如图所示，圆弧轨道AB在竖直平面内，在B点，轨道的切线是水平的，一小球由圆弧轨道上的某点从静止开始下滑，不计任何阻力．设小球刚到达B点时的加速度为a1，刚滑过B点时的加速度为a2，则(　　) A．a1、a2大小一定相等，方向可能相同 B．a1、a2大小一定相等，方向可能相反 C．a1、a2大小可能不等，方向一定相同 D．a1、a2大小可能不等，方向一定相反 【例2】6-3-1圆锥摆的应用 如图所示，已知绳长为L＝20 cm，水平杆L′＝0.1 m，小球质量m＝0.3 kg，整个装置可绕竖直轴转动．(g取10 m/s2)问： (1)要使绳子与竖直方向成45°角，试求该装置必须以多大的角速度转动才行？ (2)此时绳子的张力多大？ 基础训练： 1.如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算知该女运动员(　　) A．受到的拉力为G B．受到的拉力为2G C．向心加速度为3g D．向心加速度为2g 2．如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，则杆的上端受到球对其作用力的大小为(　　) A．mω2R B．m C．m D．不能确定 3.如图所示，A、B两个小球质量相等，用一根轻绳相连，另有一根轻绳的两端分别连接O点和B点，让两个小球绕O点在光滑水平桌面上以相同的角速度做匀速圆周运动，若OB绳上的拉力为F1，AB绳上的拉力为F2，OB＝AB，则(　　) A．A球所受向心力为F1，B球所受向心力为F2 B．A球所受向心力为F2，B球所受向心力为F1 C．A球所受向心力为F2，B球所受向心力为F1－F2 D．F1∶F2＝3∶2 4.如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动，若两球质量之比mA∶mB＝2∶1，那么关于A、B两球的下列说法中正确的是(　　) A．A、B两球受到的向心力之比为2∶1 B．A、B两球角速度之比为1∶1 C．A、B两球运动半径之比为1∶2 D．A、B两球向心加速度之比为1∶2 5．（多选）如图所示，半径为R的圆筒，绕竖直中心轴OO'旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，现要使物体不下落，则圆筒转动的角速度可能为（　　　）。 A． 　　　B． 　　C． 　　D． 6．（多选）一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则(　　) A．A球的角速度必小于B球的角速度 B．A球的线速度必小于B球的线速度 C．A球的运动周期必大于B球的运动周期 D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力 7．（多选）如图所示的圆锥摆中，摆球A、B在同一水平面上做匀速圆周运动，关于A、B球的运动情况和受力情况，下列说法中正确的是(　　) A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球A受重力和拉力的作用 C．摆球A、B做匀速圆周运动的周期相等 D．摆球A、B做匀速圆周运动的周期不相等 8．如图所示，“旋转秋千”装置中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是(　　) A．A的速度比B的大 B．A与B的向心加速度大小相等 C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 9．（多选）如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端系于O点；设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动，已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（  ）  A．细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为：1 B．小球m1和m2的角速度大小之比为：1 C．小球m1和m2的向心力大小之比为3：1 D．小球m1和m2的线速度大小之比为3：1 10．（多选）如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则( ). A.A物块向心力由B对A的摩擦力提供 B.B物块向心力由A对B的摩擦力提供 C.当转速增大时，A受到的摩擦力增大，B受到的摩擦力减小 D.A对B的摩擦力方向沿半径背向转轴 11．（多选）如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点