(
课件网) 第六章 圆周运动 第2节 向心力 教材帮 新知课丨必备知识解读 知识点1 向心力 例1-1 （多选）关于向心力，下列说法正确的是( ) BD A.物体由于做圆周运动而产生向心力 B.向心力不改变做圆周运动的物体的速度大小 C.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒定的 D.做匀速圆周运动的物体所受各力的合力提供向心力 【解析】因为有了向心力，物体才做圆周运动，而不是由于物体做圆周运动而产生 了向心力，故A错误。向心力总是与速度方向垂直，不做功，不能改变速度的大小， 但能改变速度的方向，故B正确。向心力始终指向圆心，方向时刻在改变，是变力， 故C错误。向心力是以作用效果命名的力，做匀速圆周运动的物体的向心力由其所受 各力的合力提供，故D正确。 图6-2-3 例3-2 (2025·安徽芜湖一中期中)如图6-2-3甲所示，曲 线上有一点，通过点和曲线上紧邻 点两侧的两点作 一圆，在极限情况下，这个圆就叫作 点的曲率圆，其 半径 叫作 点的曲率半径。将圆周运动的半径换成曲 D A. B. C. D. 率半径后，质点在曲线上某点的向心加速度可根据圆周运动的向心加速度表达式求 出，向心加速度方向沿曲率圆的半径方向。如图乙，一个以初速度 做平抛运动的 物体，其运动轨迹在抛出点的曲率半径为，当物体到达位置 时，速度方向偏转 了 ，轨迹在该点的曲率半径为( ) 知识点3 变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 知识点2 探究向心力大小的表达式 【解析】 ③当物体到达位置时，由牛顿第二定律有，且 ，由 以上两式再结合①可知，轨迹在该点的曲率半径为 ，故选D。 方法帮 解题课丨关键能力构建 题型1 对向心力的理解及来源分析 例3 如图6-2-4甲所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，这个过程 简化为图乙的情境，水平木板上放一个物块，使水平木板和物块一起在竖直平面内 做匀速圆周运动，为水平直径， 为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平， 物块相对木板始终静止，下列说法正确的是( ) C 图6-2-4 A.在最低点时，物块所受支持力等于物块的重力 B.物块所受合外力不变 C.除在、 两点外，物块在其他位置时都受摩擦力作用 D.、 两点，物块所受支持力相同 【解析】 【学会了吗丨变式题】 1.新体育运动 链球是奥运会比赛项目之一，图6-2-5甲为运动员甩动链球，使其做匀 速圆周运动的过程，简化模型如图乙所示，不计空气阻力和链重，则( ) D 图6-2-5 A.链球受重力、拉力和向心力三个力的作用 B.链长不变，转速越大，链条对链球的拉力越小 C.链长不变，转速越大， 角越小 D.转速不变，链长越大， 角越大 【解析】对链球受力分析，链球受到重力和拉力 ，合力提供链球做圆周运动的 向心力，如图所示。则有， 。设手臂与链总长为 ，根据几 何关系，链球做圆周运动的半径为 ，根据牛顿第二定律有 ，可得。若链长不变，转速越大， 角越大，则链条 对链球的拉力越大；若转速不变，链长越大， 角越大。选项D正确，A、B、C错误。 题型2 探究向心力大小的表达式的实验及创新 例4 (2025·北京市海淀实验中学月考)如图6-2-6甲所示为向心力演示器，可探究小球 做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度 和半径 之间的关系。长槽的 、处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为 。变速塔轮自上而下有三 种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和 ，如图乙所示。 图6-2-6 （1）在该实验中，主要利用了___来探究向心力与质量、半 径、角速度之间的关系。 A.理想实验法 B.微元法 C.控制变量法 D.等效替代法 C （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球分别放在、 位 置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调 至第____层塔轮。（选填“一”“二”或“三”） 一 ... ...
