高中物理必修2同步习题:5.6 向心力
某班同学在学习了向心力的公式F=m和F=mω2r后,分学习小组进行实验探究向心力。同学们用细绳系一纸杯(杯中有30 mL的水)在空中甩动,使纸杯在水平面内做圆周运动(如图乙所示),来感受向心力。
A.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力不变
B.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力增大
C.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力不变
D.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力增大
(2)如图甲所示,绳离杯心40 cm处打一结点A,80 cm处打一结点B,学习小组中一位同学用手表计时,另一位同学操作,其余同学记录实验数据。
操作一:手握绳结A,使杯在水平方向每秒运动一周,体会向心力的大小。
操作二:手握绳结B,使杯在水平方向每秒运动一周,体会向心力的大小。
操作三:手握绳结A,使杯在水平方向每秒运动两周,体会向心力的大小。
操作四:手握绳结A,再向杯中添30 mL的水,使杯在水平方向每秒运动一周,体会向心力的大小。
①操作二与一相比较:质量、角速度相同,向心力的大小与转动半径大小有关;
操作三与一相比较:质量、半径相同,向心力的大小与角速度的大小有关;
操作四与一相比较:________相同,向心力大小与________有关;
②物理学中这种实验方法叫________法。
③小组总结阶段,在空中甩动纸杯的同学谈感受时说:“感觉手腕发酸,感觉力不是指向圆心的向心力而是背离圆心的离心力,跟书上说的不一样”,你认为该同学的说法正确吗?答:________。
(1)BD (2)①角速度、半径 质量大小 ②控制变量 ③不正确,见解析
解析 (1)由题意知,根据向心力公式F向=mω2r,结合牛顿第三定律,有T拉=mω2r;保持质量、绳长不变,增大转速,根据公式可知,绳对手的拉力将增大,故A错误,B正确;保持质量、角速度不变,增大绳长,根据公式可知,绳对手的拉力将增大,故C错误,D正确。
(2)根据向心力公式F向=mω2r,结合牛顿第三定律,则有T拉=mω2r;
操作二与一相比较:质量、角速度相同,向心力的大小与转动半径大小有关;
操作三与一相比较:质量、半径相同,向心力的大小与角速度的大小有关;
操作四与一相比较:角速度、半径相同,向心力大小与质量大小有关;
物理学中这种实验方法叫控制变量法。
该同学受力分析的对象是自己的手,但实验中受力分析的对象是纸杯,绳的拉力提供纸杯做圆周运动的向心力,方向指向圆心,绳对手的拉力与“向心力”大小相等,方向相反,背离圆心,故该同学的说法不正确。
按力的产生原因命名的力是性质力‘按力的作用效果命名的力是效果力,如重力,是由于地球的吸引作用产生的,弹力是挤压作用产生的。是性质力;推力有再推的方向有作用效果叫推力,向心力有使物体向圆心加速的效果,所以叫向心力,推力和向心力是效果力。
假如某一物体受到的是效果力,我们就可以知道在力的作用下,物体发生了什么效果,动力使物体前进,阻力使物体的速度减小,浮力使物体上浮,拉力使物体被拉长,压力使物体压缩形变,支持力使物体掉不到下面去,向心力使物体作圆周运动时使物体不飞出去,回复力使物体回到初使位置;而性质力看不出这些效果,比如,受到重力作用,物体可以上升也可以下降也可以不动,弹力可以使物体压缩也可以使物体伸长,摩擦力可以是动力也可以是阻力,分子力可以是分子之间的引力也可以是斥力,电场力可以是引力也可以是斥力,你试着这样理解他们,在以后的学习中,再回归到定义中理解他们之间的区别!或者先死记住性质力:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力;
向心力也是一种效果力,和合力一样。
向心力F=mrw^2,例如用绳子拉着球,使球在光滑水平面内做圆周运动,此时绳子对球的弹力(或者拉力,实际上拉力也是效果力,此时的合力也是弹力,因为重力和支持力平衡了。)就是提供球做圆周运动所需要的向心力。所以向心力不是一种新的性质力,只是因为此时弹力始终指向圆心而给它另外取了一个名而已。
其实其他性质的力也可以产生这样的效果,不仅仅是弹力。例如卫星绕地球运行时,就是万有引力提供卫星做圆周运动时所需要的向心力。
1。力按性质分:重力、弹力、摩擦力、库仑力、核力等力也可以按照效果来分:合力、分力、支持力、压力、下滑力、向心力、回复力等。
2。同一个力,在不同的地方其所产生的效果是不同的。例如,弹力有时候是支持力,有时候表现为压力。桌面上的物体受到的支持力就是弹力。斜面上的物体在下滑,是因为重力在斜面方向有一个分力,即所谓的下滑力。这里重力所产生的一个效果就是让物体下滑,另外一个效果就是另外一个分力。
加速度的公式和推导过程运动学1。平均速度V平=S/t (定义式) 2。有用推论Vt^2 –Vo^2=2as 3。中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt Vo)/2 4。末速度Vt=Vo at 5。中间位置速度Vs/2=[(Vo^2 Vt^2)/2]1/2 6。
位移S= V平t=Vot at^2/2=Vt/2t 7。加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a
回答完毕
反向a。
高中物理必修2同步习题:5.6 向心力
1. 质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用,使得木块的速率不变,那么( )
A.下滑过程中木块的加速度为零 |
B.下滑过程中木块所受合力大小不变 |
C.下滑过程中木块所受合力为零 |
D.下滑过程中木块所受的合力越来越大 |
更新:组卷:946引用[10]
2. 如图所示,某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中,物体的速率逐渐增大,则( )
B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心O |
C.物体的合力就是向心力 |
D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外) |
4. 如图所示,一小球用细绳悬挂于O点,将其拉离竖直位置一个角度后释放,则小球以O点为圆心做圆周运动,运动中小球所需的向心力是( )
B.重力和绳拉力的合力 |
C.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 |
D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 |
更新:组卷:857引用[15]
5. 如图所示,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( )
6. 质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上,杆端套有一个质量为m的小球,今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω,如图所示,则杆的上端受到的作用力大小为( )
更新:组卷:370引用[12]
7. 如图所示,质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的是( )
8. 球A和球B可在光滑杆上无摩擦滑动,两球用一根细绳连接如图所示,球A的质量是球B的两倍,当杆以角速度ω匀速转动时,两球刚好保持与杆无相对滑动,那么( )
A.球A受到的向心力大于球B受到的向心力 |
B.球A转动的半径是球B转动半径的一半 |
C.当A球质量增大时,球A向外运动 |
D.当ω增大时,球B向外运动 |
9. 如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )
A.Q受到桌面的支持力变大 |
B.Q受到桌面的静摩擦力变大 |
C.小球P运动的角速度变大 |
D.小球P运动的周期变大 |
如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合.转台以一定角速度ω匀速转动,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°.重力加速度大小为g.若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0;
更新:组卷:1243引用[8]
11. 如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0;
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.
12. 长为L的细线,拴一质量为m的小球,细线上端固定,让小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,求细线与竖直方向成θ角时:(重力加速度为g)
(1)细线中的拉力大小;
(2)小球运动的线速度的大小.
更新:组卷:644引用[12]
判断哪些力提供向心力、有关向心力的简单计算 |
滑动摩擦力的大小与方向 力的平行四边形定则及应用 圆周运动的定义和描述 |
火车和飞机倾斜转弯模型 |
判断哪些力提供向心力、有关向心力的简单计算 |
周期、角速度、转速、频率与线速度之间的关系式 判断哪些力提供向心力、有关向心力的简单计算 |
判断哪些力提供向心力、有关向心力的简单计算 |
平抛运动位移的计算 水平转盘上的物体 |
版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。