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课件网) 2 向心力 第2课时 向心力的分析与计算 学习任务一 匀速圆周运动的向心力大小及解题方法 学习任务二 变速圆周运动和一般曲线运动 随堂巩固 练习册 ◆ 备用习题 学习任务一 匀速圆周运动的向心力大小及解题方法 ［科学思维］ 匀速圆周运动问题的解题步骤 例1 [2024·湖南长沙一中月考] 如图所示，水平转盘上放有质量为
的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为
，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的
倍.(重力加速度为
) (1) 当绳子对物体的拉力为零时，求物体的最大角速度； [答案]
[解析] 当物体恰好由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零且转速达到最大，设转盘转动的角速度为
，有
，解得
(2) 当角速度为
时，求绳子对物体的拉力大小. [答案]
[解析] 当
时，由于
，所以绳子的拉力
和最大静摩擦力共同提供向心力， 此时有
，即
解得
变式 如图所示，长为
的细线拴一质量为
的小球，细线另一端固定于
点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，这种运动通常称为圆锥摆运动.已知运动中细线与竖直方向的夹角为
，重力加速度为
,求： (1) 小球在水平面内做匀速圆周运动的向心力大小; [答案]
[解析] 由受力分析可知，重力与细线拉力的合力提供向心力，有
(2) 细线对小球的拉力
的大小； [答案]
[解析] 建立如图所示的坐标系，竖直方向上有
解得
(3) 小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度大小. [答案]
[解析] 小球运动中受到重力
和细线拉力
，小球做圆周运动的半径为
向心力
，即
， 解得
学习任务二 变速圆周运动和一般曲线运动 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空： (1) 做变速圆周运动的物体所受合力
不指向圆心,根据
产生的效果,可以把
分解为两个相互垂直的分力:跟圆周相切的分力
和指向圆心的分力
.
改变物体速度的_____;
提供物体做圆周运动的向心力,改变物体速度的_____. 大小 方向 (2) 一般的曲线运动研究方法 对于一般曲线运动,可以把这条曲线分割为许多极短的小段,质点在每一小段的运动都可以看作_____,然后采用圆周运动的分析方法进行处理. 圆周运动的一部分 例2 (多选)[2024·湖北武汉二中月考] 如图所示，物块
置于水平转盘上随转盘一起运动，图中
方向沿半径指向圆心，
方向与
方向垂直.现转盘逆时针转动，下列说法正确的是( ) AD A.当转盘匀速转动时，
所受摩擦力方向为
B.当转盘匀速转动时，
不受转盘的摩擦力 C.当转盘加速转动时，
所受摩擦力方向可能为
D.当转盘减速转动时，
所受摩擦力方向可能为
[解析] 转盘匀速转动时，物块
所受的重力和支持力平衡，摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力，故摩擦力方向指向圆心
点，A正确，B错误；当转盘加速转动时，物块
做加速圆周运动，不仅有沿
方向指向圆心的向心力，还有指向
方向的切向力，使线速度增大，两方向的合力即摩擦力可能沿
方向，C错误；当转盘减速转动时，物块
做减速圆周运动，不仅有沿
方向指向圆心的向心力，还有与
方向相反的切向力，使线速度减小，两方向的合力即摩擦力可能沿
方向，D正确. 【要点总结】 匀速圆周运动中，合力提供向心力；变速圆周运动中，合力不指向圆心，合力沿半径方向的分力充当向心力. 备 用 习 题 1.下列说法正确的 ... ...
