2.向心力 第1课时 向心力 第2课时 实验:探究向心力大小的表达式 基础巩固 1.(多选)关于向心力,下列说法正确的是( ) A.向心力是一种效果力 B.向心力是一种性质力 C.向心力既可以改变速度的方向,又可以改变速度的大小 D.向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小 答案:AD 解析:向心力是按作用效果命名的,是一种效果力,它可以由重力、弹力、摩擦力等性质力提供,所以选项A正确,B错误。由于向心力始终沿半径指向圆心,与速度的方向垂直,所以向心力不改变速度的大小,只改变速度的方向,选项C错误,D正确。 2.如图所示,一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一小木块A,它随圆盘一起做匀速圆周运动,则关于木块A的受力,下列说法正确的是( ) A.木块A受重力、支持力和向心力 B.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向与木块运动方向相反 C.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向指向圆心 D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向与木块运动方向相同 答案:C 解析:由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度,所以,它在竖直方向上受重力和支持力的作用而平衡。木块在水平面内做匀速圆周运动,其所需向心力由静摩擦力提供,且静摩擦力的方向指向圆心O,故选C。 3.在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心。能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( ) 答案:C 解析:由于雪橇在冰面上滑动,其滑动摩擦力方向必与运动方向相反,即沿圆的切线方向;因雪橇做匀速圆周运动,合力一定指向圆心。由此可知C正确。 4.(多选)如图所示,用长为l的细线拴住一个质量为m的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角为θ。空气阻力可忽略。关于小球的受力情况,下列说法正确的是( ) A.小球受到重力、线的拉力和向心力三个力 B.向心力是线对小球的拉力和小球所受重力的合力 C.向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分量 D.向心力的大小等于mgtan θ 答案:BCD 解析:对于匀速圆周运动,向心力是物体实际受到的所有力的指向圆心的合力,受力分析时不能再说物体受到向心力,故A错误,B正确。根据力的分解可知C正确。可根据力的合成求出合力大小,故D正确。 5.洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附着在筒壁上,如图所示,则此时( ) A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用 B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的 C.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小 D.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大 答案:A 解析:衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力三个力的作用,其中筒壁的弹力提供其做圆周运动的向心力,A正确,B错误。由于重力与静摩擦力保持平衡,所以摩擦力不随转速的变化而变化,C、D错误。 6.如图所示,旋转木马被水平钢杆拴住绕转台的中心轴做匀速圆周运动。若相对的两个木马间的杆长为6 m,木马质量为30 kg,骑木马的儿童质量为40 kg,当木马旋转的速度为6 m/s时,试问: (1)此时木马和儿童受到的向心力分别是由哪个物体提供的 (2)此时儿童受到的向心力是多大 答案:(1)木马受到的向心力由钢杆提供,儿童受到的向心力由木马提供。 (2)480 N 解析:(1)木马受重力、骑在木马上的儿童对它的压力和钢杆对它的作用力做匀速圆周运动。由匀速圆周运动条件知,钢杆对木马作用力的竖直分力等于人和木马的重力,而水平分力提供木马做圆周运动的向心力,故木马受到的向心力由钢杆提供;同理可得出儿童受到的向心力由木马提供。 (2)儿童所受向心力由木马提供且指向圆心。 Fn=m=40× N=480 N。 7.一水平放置的圆盘,可以绕中心O点旋转,盘上放一个质量是0.4 kg的铁块(可视为质点),铁块与中间位置用轻质弹簧连接,如图所示。铁块随圆盘一起匀速转动,角速度是10 rad/s时,铁块距中心O点30 cm,这时弹簧的拉力大小为11 ... ...
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