2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 预习案 高一物理教科版（2019）必修第二册

2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 预习案 高一物理教科版（2019）必修第二册 1.理解向心力的概念，会分析生活中圆周运动实例的向心力的来源。 2.知道向心力大小与哪些因素有关，并能利用向心力表达式进行计算。 3.理解在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力。 重点 向心力和向心加速度的理解，应用向心力公式解答圆周运动问题 难点 水平面内匀速圆周运动的临界问题；圆周运动的连接体问题 一、向心力 1.做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向①_____的合力，这个合力叫向心力。 2.向心力的方向始终指向②_____，由于方向③_____，所以向心力是④_____。 3.向心力是由某个力或者几个力的合力提供的，是根据力的⑤_____来命名的。 二、向心力的大小 Fn=⑥_____和Fn=⑦_____。 三、向心加速度：描述线速度方向变化快慢，方向与向心力的方向相同。 四、对匀速圆周运动的理解 （1）由于运动的方向时刻在变，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变速运动。 （2）做匀速圆周运动的物体，向心力方向总指向圆心，始终与运动方向垂直，向心力是一个变力。 （3）做匀速圆周运动的物体受到的合外力提供向心力。 五、变速圆周运动和一般曲线运动 1.变速圆周运动 变速圆周运动所受合力一般不等于向心力，合力一般产生两个方面的效果： （1）合力F跟圆周相切的分力Ft，描述速度大小变化的快慢。 （2）合力F指向圆心的分力Fn，此分力提供做圆周运动所需的向心力，只改变速度的方向。 2.一般曲线运动的处理方法 一般曲线运动，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圆弧。圆弧弯曲程度不同，表明它们具有不同的半径。这样，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理。 答案： ①圆心 ②圆心 ③时刻改变 ④变力 ⑤作用效果 ⑥ ⑦ 1.关于向心加速度,下列说法正确的是( ) A.由知,匀速圆周运动的向心加速度恒定 B.做圆周运动的物体,加速度时刻指向圆心 C.向心加速度越大,物体速率变化越快 D.匀速圆周运动不属于匀速运动 2.下列关于向心加速度的说法中正确的是( ) A.向心加速度的方向始终指向圆心 B.向心加速度的方向保持不变 C.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D.在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化 3.如图所示，为小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的顶端，B在杆的中点处。在杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，下列判断正确的是( ) A.两点线速度大小之比为1:2 B.两点角速度之比为1:1 C.两点向心加速度大小之比为1:2 D.两点向心加速度的方向不同 4.两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的3倍，A的转速为30 r/min，B的转速为15 r/min，则两球的向心加速度之比为( ) A.12:1 B.8:1 C.4:1 D.2:1 5.如图所示，甲、乙两快艇在湖面上做匀速圆周运动。关于两快艇的运动，下列说法正确的是( ) A.若两快艇运动的周期相等，半径较小的向心加速度较大 B.若两快艇运动的线速度大小相等，半径较小的向心加速度较大 C.若两快艇运动的角速度相等，半径较小的向心加速度较大 D.若两快艇运动的线速度大小相等，半径较大的向心加速度较大 6.（多选）如图所示的传动装置，已知大轮的半径是小轮半径的3倍，A和B两点分别在两轮的边缘上，C点离大轮轴的距离等于小轮半径，装置不打滑，则下列说法中正确的是( ) A.两点线速度之比为1:1 B.两点角速度之比为1:1 C.两点向心加速度之比为1:3 D.两点向心加速度之比为3:1 7.如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动。关于小球运动到P点时的加速度方向，下列图中可能正确的是( ) A. B. C. D. 8.如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为3:2:12，在用力蹬脚踏板 ... ...