人教版2020高中物理 第二章 圆周运动 第二节 第2课时 向心力 向心加速度学案 粤教版必修2

解析 圆周运动的线速度方向时刻变化，A错误；P点线速度vP＝ωrP，因为ω不变，rP不变，故vP大小不变，B错误；由aP＝ωrP知，C错误；由于主动轮边缘的线速度逐渐增大，则从动轮边缘的线速度也逐渐增大，而边缘的半径减小，故从动轮角速度增大，由aQ＝ω′rQ知，aQ逐渐增大，D正确． 【考点】对向心加速度的理解

【题点】向心加速度的大小及对向心加速度公式的理解

5.如图3所示，A、B是两个摩擦传动轮(不打滑)，两轮半径大小关系为RA＝2RB，则两轮边缘上的( )

2

2

图3

A．角速度之比ωA∶ωB＝2∶1 B．周期之比TA∶TB＝1∶2 C．转速之比nA∶nB＝1∶2 D．向心加速度之比aA∶aB＝2∶1 答案 C

v2π解析 两轮边缘上的线速度相等，由ω＝知，ωA∶ωB＝RB∶RA＝1∶2，A错．由T＝知，

rωv2

TA∶TB＝ωB∶ωA＝2∶1，B错．由ω＝2πn知，nA∶nB＝ωA∶ωB＝1∶2，C对．由a＝知，

raA∶aB＝RB∶RA＝1∶2，D错．

【考点】与向心加速度有关的传动问题分析 【题点】与向心加速度有关的皮带(或齿轮)传动问题

6．(多选)如图4所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为

r1＝3r，r2＝2r，r3＝4r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，向心加速度分别为a1、a2、a3，

皮带不打滑，则下列比例关系正确的是( )

图4

a13A.＝ a22a22C.＝ a31

a12B.＝ a23a21D.＝ a32

9

答案 BD

v2

解析 设A、B、C三点的线速度大小分别为v1、v2和v3，由于皮带不打滑，v1＝v2，a＝，

ra1r22a2r212

故＝＝，A错，B对．由于右边两轮共轴转动，ω2＝ω3，a＝rω，＝＝，C错，Da2r13a3r32

对．

【考点】与向心加速度有关的传动问题分析 【题点】与向心加速度有关的综合传动问题 考点二 向心力

7．对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是( )

A．做匀速圆周运动的物体，因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力

B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C．向心力一定是物体所受的合外力 D．向心力和向心加速度的方向都是不变的 答案 B

解析 做匀速圆周运动的物体向心力大小恒定，方向总是指向圆心，是一个变力，A错；向心力只改变线速度方向，不改变线速度大小，B正确；只有做匀速圆周运动的物体其向心力是由物体所受合外力提供的，C错；向心力与向心加速度的方向总是指向圆心，是时刻变化的，D错．

【考点】对向心力的理解 【题点】对向心力的理解

8.如图5，一水平圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)．某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是( )

图5

10

答案 C

解析 橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧；由于做加速圆周运动，速度不断增加，故合力与速度的夹角小于90°，故选C. 【考点】变速圆周运动问题 【题点】变速圆周运动问题

9.洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附着在筒壁上，如图6所示，则此时( )

图6

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． 【考点】对向心力的理解 【题点】对向心力的理解

10.如图7所示，水平圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则( )

图7

A．物块A不受摩擦力作用 B．物块B受5个力作用

11

C．当转速增大时，A所受摩擦力增大，B所受摩擦力减小 D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴 答案 B

解析 物块A受到的摩擦力充当向心力，A错误；物块B受到重力、支持力、A对物块B的压力、A对物块B沿半径向外的静摩擦力和圆盘对物块B沿半径指向转轴的静摩擦力，共5个力的作用，B正确，D错误；当转速增大时，A、B所受摩擦力都增大，C错误． 【考点】向心力来源的分析

【题点】水平面内匀速圆周运动的向心力来源分析

11.一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行，如图8所示，经过最低点时的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为( )

图8

A．μmg

μmv2B.

Rv2

D．μm(g－)

Rv2

C．μm(g＋)

R答案 C

v2v2

解析 在最低点由向心力公式得：FN－mg＝m，得FN＝mg＋m，又由摩擦力公式有f＝μFN

RRv2v2

＝μ(mg＋m)＝μm(g＋)，C选项正确．

RR【考点】向心力公式的简单应用

【题点】竖直面内圆周运动中的动力学问题

12．(多选)如图9所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另

2一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的( )

L

图9

A．线速度突然增大为原来的2倍 B．角速度突然增大为原来的2倍 C．向心加速度突然增大为原来的2倍

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