2018年江苏小高考物理《学业水平测试》讲练稿(考点突破 真题演练 强化训练)第14讲 向心力 圆周运动的应用.doc

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1、考情展示测试内容测试要求2017年2016年2015年2014年2013年向心力C142627考点一　向心力(1)定义：做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力，叫做向心力．(2)特点：方向总是与线速度的方向垂直，沿半径指向圆心，方向时刻在改变，所以向心力是变力．(3)大小：①Fn＝m(用线速度表示)．②Fn＝mω2r(用角速度表示)．③Fn＝mr(用周期表示)．(4)向心力的作用效果：向心力总是指向圆心，而线速度是沿圆周的切线方向，故向心力始终与线速度垂直，其作用效果只是改变物体速度的方向，而不改变速度的大小．特别提醒　(1)向心力来源：向心力是按力的效果来命名

2、的，只要达到维持物体做圆周运动的效果，就是向心力．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力．如：水平圆盘上跟圆盘一起匀速转动的物体和匀速转弯的汽车，其所受的摩擦力是向心力；以规定速率转弯的火车，向心力是重力和弹力的合力．(2)圆周运动向心力分析：①匀速圆周运动：物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力，即F合＝F向，这是物体做匀速圆周运动的条件．②变速圆周运动：合外力沿半径方向的分力提供向心力．例1　(2017届前黄中学模拟)如图1所示，质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是(　

3、　)图1A．它们所受的摩擦力FfA>FfBB．它们的线速度vAωB答案　A解析　A、B两个物体一起做圆周运动，提供它们做圆周运动的向心力是各自受到的指向圆心的摩擦力．A、B两物体周期相同，角速度也相同，rA>rB，由v＝ωr，可知vA>vB，Ff＝mω2r，所以FfA>FfB.例2　(2010·江苏学测)某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动(如图2所示)．则下列说法正确的是(　　)图2A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变B

4、．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将增大C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小答案　B考点二　生活中的圆周运动　圆周运动的综合问题求解(1)火车转弯时，向心力来源于铁轨对火车的支持力与火车重力的合力．(2)拱(凹)形桥设汽车质量为m，桥面圆弧半径为r，汽车过桥面最高点(或最低点)时的速度为v，汽车所受支持力为FN.汽车过拱形桥最高点时，由向心力公式有mg－FN＝m，此时FN<(填“>”“＝”或“<”)mg.当v≥时，FN＝0，汽车将脱离桥面，发生危险．汽车过凹形桥最低点时，由向心力公式有FN－mg＝m.此时

5、，FN>(填“>”“＝”或“<”)mg，汽车容易爆胎．(3)航天器中的失重现象在任何关闭了发动机又不受阻力的飞行器中，都是一个完全失重的环境．(4)离心运动当合外力突然为零，物体就沿切线方向飞去．当合力不足以提供向心力时，物体也会逐渐远离圆心．特别提醒　(1)求解匀速圆周运动问题的一般步骤：①明确研究对象．②受力分析，画出受力示意图．③明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置．④对物体受力沿圆心方向合成或分解．⑤根据牛顿运动定律和圆周运动的运动学公式列方程，求解．(2)典型的非匀速圆周运动是竖直面内的圆周运动：①如图3甲和乙所示，在竖直面内做圆周运动的小球(可视为质点)通过最

6、高点时：a．当小球速度v＝时，绳子或轨道对小球没有力的作用；b．当小球速度v>时，绳中的拉力或轨道弹力指向圆心．图3②如图丙所示，小球过最高点时：a．当小球速度v＝0时，轻杆对小球的支持力大小为mg；b．当小球速度0时，轻杆对小球的弹力是拉力，指向圆心．例3　(2017届苏州学测模拟)在下列情况中，汽车对凹形路面的压力最大的是(　　)A．以较小的速度驶过半径较大的凹形路B．以较小的速度驶过半径较小的凹形路C．以较大的速度驶过半径较大的凹形路D．以较大的速度驶过半

7、径较小的凹形路答案　D解析　对汽车受力分析有FN－mg＝m，得出FN＝mg＋m，速度越大，半径越小，对路面的压力越大，D项正确．例4　(2017届镇江学测模拟)如图4所示，一个内壁光滑的圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是(　　)图4A．A球的线速度必定大于B球的线速度B．A球的角速度必定大于B球的角速度C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力答案　A解析　小球A或B的受力情况如图所示，由图可知，两球的向心力都来源于重力