高中物理学业水平测试复习 第五章 曲线运动 第14讲 向心力 圆周运动的应用学案 必修2-人教版高二必修2物理学案VIP免费

第14讲向心力圆周运动的应用紧扣考纲考情再现测试内容测试要求2018年2017年2016年2015年2014年向心力C27142627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________的合力，叫做向心力．(2)特点：方向总是与线速度的方向__________，沿半径指向________，方向时刻在________，所以向心力是________力．(3)大小：①Fn＝________________(用线速度表示)．②Fn＝________________(用角速度表示)．③Fn＝______________(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______，而不改变速度的________．特别提醒向心力来源：向心力是按力的效果来命名的，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，其所受的摩擦力提供向心力．例1(2018·如皋学测模拟)如图1所示，一人骑自行车以速度v通过一半圆形的拱桥顶端时，关于人和自行车受力的说法正确的是()图1A．人和自行车的向心力就是它们受的重力B．人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用C．人和自行车的向心力是它们所受重力和支持力的合力，方向指向圆心D．人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和离心力的作用易错辨析向心力是根据效果命名的，受力分析时不分析．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．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考点二生活中的圆周运动(1)火车转弯时，向心力来源于铁轨对火车的__________力与火车________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____________＝m，此时FN________(填“>”“＝”或“<”)mg.当v≥____时，FN＝0，汽车将脱离桥面，容易发生危险．汽车过凹形桥最低点时，由向心力公式有________＝m.此时，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________________的环境．(4)离心运动当合外力突然为零，物体就沿____________飞去．当合力不足以提供向心力时，物体也会逐渐______________．例3(2018·无锡学测模拟)洗衣机的脱水桶如图3所示，在甩干衣服时，脱水桶绕竖直轴高速转动，衣服紧贴脱水桶侧壁随之转动，则衣服做圆周运动的向心力由()图3A．衣服所受的静摩擦力提供B．衣服所受重力和摩擦力的合力提供C．衣服对桶盖壁的弹力提供D．桶壁对衣服的弹力提供例4(2018·无锡学测模拟)一辆小汽车在如图4所示的路面上快速行驶，途经图示的A、B位置时，对路面的压力和它的重力的关系是()图4A．在A处时对路面的压力小于它的重力B．在A处时对路面的压力大于它的重力C．在B处时对路面的压力小于它的重力D．在B处时对路面的压力等于它的重力考点三圆周运动的综合问题(1)圆周运动的解题步骤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)竖直面内的圆周运动①如图5甲和乙所示，在竖直面内做圆周运动的小球，通过最高点时，由牛顿第二定律mg＋FN＝m.小球刚能到达最高点时，FN＝0，此时小球通过最高点需要的最小速度vmin＝：图5②如图丙所示，小球过最高点时：a．小球速度v＝0时，轻杆对小球的支持力大小为mg；b．小球速度0时，轻杆对小球的弹力是拉力，指向圆心．例5一辆汽车匀速率通过一座圆弧形拱桥后，接着...