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...