第6练 向心力(10分钟课前预习)-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中物理必修第二册 (人教版)

第6练 ⊙预习梳理 一、向心力 1.定义 做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向 。这个 指向 的力就叫作向心力。 2.作用 对于做匀速圆周运动的物体，物体的速度 不发生 改变，因此，所受 只改变速度的 3.方向 向心力的方向始终指向 ,由于向心力的 时刻改变，所以向心力是变力。 4.效果力 向心力是根据力的 来命名的，凡是能使物体做匀 速圆周运动的力，不管属于哪种性质，都是向心力。 二、向心力的大小 Fn=mwr或者Fn=m 三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 1.变速圆周运动 变速圆周运动所受合外力一般不等于 ,合外力 般产生两个方面的效果。 (1)合外力F跟圆周相切的分力F,只改变速度 11 向心力 的 (2)合外力F指向圆心的分力F。,此分力即向心力，只改 变速度的 2.一般的曲线运动的处理方法 (1)定义：运动轨迹既不是 ,也不是 的曲线 运动。 (2)处理方法：一般的曲线运动，可以把曲线分割成许多 很短的小段，每一小段可看作一小段 ,研究质点在 这一小段的运动时，可以采用 的分析方法进行 处理。 ⊙知识框架 方向：始终指向圆心且与速度方向垂直 来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各 种性质的力，也可以是几个力的合力， 向心力 还可以是某个力的分力 的特点 作用：只改变速度的方向不改变速度 向 大小 实验探究方法：控制变量法 向心力 的大小 向心力公式：F=mor或P=m ⊙预习演练 1.下列说法正确的是( ) A.匀速圆周运动是一种匀变速运动 B.物体受到恒定的合外力，不可能做匀速圆周运动 C.所有做圆周运动的物体，它所受的合外力一定是指向 圆心的 D.因为物体做圆周运动，所以产生了向心力 2.中国选手隋文静/韩聪夺得北京冬奥会花样滑冰双人滑 自由滑比赛冠军。如图所示，男运动员以自己为转动轴 拉着女运动员做圆周运动。下列说法正确的是() A.女运动员做匀速圆周运动时，忽略摩擦，拉力的水平 分力提供了向心力 B.女运动员向心加速度越大，其速率变化越快 C.向心力不改变速度的大小，只改变速度的方向 D.向心力可以同时改变速度的大小和方向 3.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2， 转动半径之比为1：2，角速度之比为4：3，则它们的向 12 心力之比为( ) A.1:4 B.2:3 C.4:9 D.16:9 4.如图所示，一小球套在光滑轻杆上，绕着竖直轴OO匀速 转动。下列关于小球受力的说法正确的是( A.小球受到离心力、重力和弹力 B.小于受到重力和弹力 C.小球受到重力、弹力、向心力 D.小球受到重力、弹力、下滑力 5.如图所示，小球通过细线绕圆心O在 光滑水平面上做匀速圆周运动。已 知小球质量m=0.40kg,线速度大小v=1.0m/s,细线 长l=0.25m。求： (1)小球的角速度大小w (2)细线对小球的拉力大小F; (3)若细线最大能承受6.4N的拉 力，求小球运行的最大线速度。比，A错误；当V一定时，角速度仙才与轨道半径r成反 角选度w=2-经-要rad/s △t-T 比，B错误；在用转速或周期表示角速度时，角速度与转 速成正比，与周期成反比，C、D正确。故选CD。 线速度v=wr= 3π 20 m/s。 3.A解析：摩天轮匀速转动的角速度大小为ω= 2r一 第6练 向心力 900rad/s。故选A。 【预习梳理】 4.D解析：由图乙中水的轨迹可知，泼水时杯子的旋转方 一、1.圆心圆心2.大小合力方向3.圆心方向 向为逆时针方向，P位置飞出的小水珠初速度沿2方向， 4.效果 △0= 三、1.向心力(1)大小(2)方向 A、B错误；杯子在旋转时的角速度大小为ω= △t 2.(1)直线圆周(2)圆弧圆周运动 ×2 0.)rad/s=否ad/s,C错误；杯子在袋转时的线连 【预习演练】 1.B解析：匀速圆周运动的加速度在不断变化，不是匀变 度大小约为o=aR=子xX0.6m/s=号n/s,D正确。 速运动，A错误；匀速圆周运动所需向心力指向圆心，即 所受合外力方向需不断变化，物体受到恒定的合外力，不 故选D。 可能做匀速圆周运动，B正确；做匀速圆周运动的物体， 5.9rad/sm/s 所受的合外力指向圆心，变速圆周运动所受合外力不指 向圆心，C错误；因为物体受到指向圆心的力提供向心力 解析：由周期和转速的关系可求周期 T=1=60.4 所以做圆周运动，不是因为物体做圆周运动，所以产生了 n=458=3s 向心力，D错误。故选B。 ·44· 2.AC解析：女运动员所需向心力沿水平方向，忽略摩擦， 第7练向心加速度 由拉力的水平分力提供向心力，A正确；运动员的向心加 速度越大，速度的方向变化越快，而速率不变，B错误；向 【预习梳理】 心力始终与速度垂直，不改变速度大小，只改变速度方 一、1.圆心 向，C正确，D错误。故选AC。 2.(1)向心力方向(2)圆心垂直 3.C解析：因为质量之比为1：2，转动半径之比为1：2， 角速度之比为4：3，则由F.=mwr可知向心力大小之 w, 比为4：9。C正确，A、B、D错误。故选C。 【预习演练】 4.B解析：小球做圆周运动，受到重力和弹力作用，两个 1.C解析：向心加速度的方向与线速度方向垂直，始终指 力的合力充当做圆周运动的向心力。故选B。 向圆心。A、B错误，C正确；做匀速圆周运动物体的向心 5.(1)4.0rad/s(2)1.6N(3)2.0m/s 加速度的大小不变，而方向时刻变化，D错误。故选C。 解析：(1)根据ω一兰得，小球的角连度大小为 2.C解析：秒针特动一周，分针转动一周的0则分针与 。=号-号rad/s=40ad/s. 秒针的周期之比为T:T,=60:1,根据w=票可知分 (2)细线对小球的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得 针与秒针的角速度之比为w1：w2=1：60,A、B错误；根 F=吧=00×gN=1.6N, 据=ωr,分针针尖与秒针针尖的线速度大小之比为 U1:v2=1:80,C正确；根据a=wr,分针针尖与秒针针 (3)细线对小球的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得 尖的向心加速度大小之比为a1:a2=1:4800,D错误。 Fa=m”7,解得 2 Fml=2.0m/s。 故选C。 m ·45·