2021年人教版高中物理必修二导学案全套

2021年人教版高中物理必修二导学案全套《5.1曲线运动》导学案【学习目标】1．知道什么是曲线运动。2．知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。3．理解物体做曲线运动的条件。能用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。4．感受生活中的曲线运动，增强对科学的好奇心与求知欲。【学习重点】1．什么是曲线运动。2．物体做曲线运动的方向的确定。3．物体做曲线运动的条件。【学习难点】1．理解曲线运动是变速运动。2．用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件，能用曲线运动相关知识解决实际的问题。【新知探究】一、自主学习1．曲线运动中的速度方向作曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，在某一点的速度方向是曲线上该点的切线方向。2．曲线运动的性质由于曲线运动的速度方向不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，一定存在加速度。3．物体作曲线运动的条件物体所受合外力（或加速度）的方向与它的速度方向不在同一直线上。①如果这个合外力的大小和方向都是恒定的，即所受的合外力为恒力，物体就做匀变速曲线运动，如平抛运动。②如果这个合外力大小恒定，方向始终与速度方向垂直，物体就做匀速圆周运动。③作曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指一方弯曲，即合外力总是指向曲线的内侧。根据曲线运动的轨迹，可以判断出物体所受合外力的大致方向。说明：当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时，物体作曲线运动的速率将增大，当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为钝角时，物体作曲线运动的速率将减小。二、展示反馈1．做曲线运动的物体，在运动过程中，一定发生变化的物理量是（）A．速率B．速度C．加速度D．合力解析曲线运动物体的速度方向一定变化，但大小可能变化，也可能不变，选项B正确，A错误；做曲线运动的物体一定受力和具有加速度，力和加速度可能不变，也可能变化，故选项C、D错误。 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 B2．（多选）水平桌面上，让一个小铁球沿桌面匀速运动，在它的运动轨迹旁边放置一磁铁，在磁铁吸引力的作用下，小铁球此后的运动轨迹发生变化，如图所示，关于小铁球运动情况，下列说法正确的是（）A．小铁球的速度方向始终指向磁铁B．小铁球的速度方向沿它运动轨迹的切线方向C．磁铁对小铁球的吸引力沿运动轨迹的切线方向D．磁铁对小铁球的吸引力与小铁球的速度方向不在同一直线上解析曲线运动时，速度方向是切线方向，故A错误，B正确；磁铁对小铁球的吸引力方向是指向磁体的方向，两者不共线，小铁球在做曲线运动，故C错误，D正确。答案BD3．（多选）下列说法中正确的是（）A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力作用下一定做曲线运动C．物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动D．做曲线运动的物体受合外力一定不为零解析物体是否做曲线运动与物体受力大小、速度大小是否变化无关，取决于合力方向与初速度方向是否在一条直线上。只要合力与物体速度在一条直线上，物体就做直线运动，只要合力与速度不在同一直线上，物体就做曲线运动。如果物体受到大小变化而方向不变的外力作用，而速度与外力在同一直线上，则物体做直线运动，故选项A、B错误，选项C正确；若物体做曲线运动，则物体的速度方向一定变化，即物体的速度一定变化，则物体一定有加速度，物体所受合外力一定不为零，选项D正确。答案CD4．一个做匀速直线运动的物体突然受到一个与运动方向不在同一条直线上的恒力作用时，则物体（）A．继续做直线运动B．一定做曲线运动C．可能做直线运动，也可能做曲线运动D．运动的形式不能确定解析物体做匀速直线运动，则合力一定为零。现受到一个与运动方向不在同一条直线上的恒力作用，则物体一定做曲线运动。答案B5．如图，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是（）A．V1B．V2C．V3D．V4解析物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向，所以题图中能正确表示篮球在相应点速度方向的只有V3，故C正确。答案C6．如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是（）A．物体的速度可能不变B．物体的速度不可能均匀变化C．a点的速度方向由a指向bD．ab段的位移大小一定小于路程解析做曲线运动的物体的速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变化，故A项错误；做曲线运动的物体必定受到力的作用，当物体所受到的合力为恒力时，物体的加速度恒定，速度均匀变化，B项错误；ɑ点的速度方向沿ɑ点的切线方向，C项错误；做曲线运动的物体的位移大小一定小于路程，D项正确。答案D【学习小结】1．曲线运动：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。2．曲线运动的速度方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。3．物体做曲线运动的条件（1）物体具有初速度。（2）物体受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上，而是成一角度。【精练反馈】1．（多选）物体受到几个力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能做（）A．静止或匀速直线运动B．匀变速直线运动C．曲线运动D．匀变速曲线运动解析物体处于平衡状态，则原来几个力的合力一定为零。现受到另一恒力作用，物体有加速度，一定做变速运动，故选项A错误；若物体原来静止，则现在一定做匀加速直线运动；若物体原来做匀速直线运动，且速度与恒力方向共线，则做匀变速直线运动（F与v同向做匀加速运动，F与v反向做匀减速运动），故选项B正确；若速度与恒力不在同一直线上，物体则做曲线运动；因为力是恒力，加速度则也是恒定的，因此物体做匀变速曲线运动。答案BCD2．质点在平面内从P运动到Q，如果用v、A．F表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图示正确的是（）解析物体做曲线运动，物体速度的方向沿着轨迹的切线方向，所以A错误；物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断B、C错误，D正确。答案D3．如图所示，曲线AB为一质点的运动轨迹，某人在曲线上P点作出质点在经过该处时其受力的8个可能方向，正确的是（）A．8个方向都可能B．只有方向1、2、3、4、5可能C．只有方向2、3、4可能D．只有方向1、3可能解析当合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。曲线运动轨迹夹在合力与速度方向之间，合力指向轨迹凹的一侧。根据该特点知，只有方向2、3、4可能。答案C4．某学生在体育场上抛出铅球，其运动轨迹如图所示。已知在B点时的速度与加速度相互垂直，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．铅球经过D点时的速率比经过C点时的速率大B．铅球经过D点时的加速度比经过C点时的加速度大C．从B点到D点铅球的加速度与速度始终垂直D．从B点到D点铅球的加速度与速度的夹角先增大后减小解析从A到B铅球的速度方向与加速度方向间的夹角大于90°，铅球做减速运动，从B到F铅球的速度方向与加速度方向间的夹角小于90°，且逐渐减小，铅球做加速运动，选项A正确，选项C、D错误；铅球运动中只受重力作用，故加速度不变，选项B错误。答案A5．一个物体在光滑水平面上以初速度V0做曲线运动，已知在此过程中物体只受一个恒力F作用，运动轨迹如图所示。则由M到N的过程中，物体的速度大小将（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大解析判断做曲线运动的物体速度大小的变化情况时，应从下列关系入手：当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动的速率增大；当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动的速率减小；当物体所受合外力方向与速度方向的夹角始终为直角时，物体做曲线运动的速率不变。在本题中，合力F的方向与速度方向的夹角先为钝角，后为锐角，故选项D正确。答案D《5.2运动的合成与分解》导学案【学习目标】1．在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动。2．知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响。3．知道运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则。4．能够运用平行四边形法则解决有关位移、速度合成和分解的问题。【学习重点】对一个运动能正确地进行合成和分解【学习难点】具体问题中的合运动和分运动的判定。【新知探究】一、自主学习运动的合成与分解（1）合运动与分运动的特征①等时性：合运动和分运动是同时发生的，所用时间相等。②等效性：合运动跟几个分运动共同叠加的效果相同。③独立性：一个物体同时参与几个分运动，各个分运动独立进行，互不影响。（2）已知分运动来求合运动，叫做运动的合成，包括位移、速度和加速度的合成，遵循平行四边形定则。①两分运动在同一直线上时，先规定正方向，凡与正方向相同的取正值，相反的取负值，合运动为各分运动的代数和。②不在同一直线上，按照平行四边形定则合成（如图所示）。③两个分运动垂直时，x合＝，v合＝，＝（3）已知合运动求分运动，叫运动的分解，解题时应按实际“效果”分解，或正交分解。二、展示反馈1．关于互成角度的两个初速度不为零的匀速直线运动的合运动，下列说法正确的是（）A．一定是直线运动B．一定是曲线运动C．可能是直线运动，也可能是曲线运动D．以上都不对解析两个运动都是匀速直线运动，所以加速度都为零，所以合运动的加速度也一定为零。两个互成角度的运动的初速度不为零，所以合运动的初速度不为零。所以合运动是初速度不为零，加速度为零的运动，即匀速直线运动。答案A2．如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水，管内有一个用红蜡块做成的圆柱体，当玻璃管倒置时圆柱体恰能匀速上升。现将玻璃管倒置，在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动。已知圆柱体运动的合速度是5cm/s，α=30°，则玻璃管水平运动的速度大小是（）A．5cm/sB．4cm/sC．3cm/sD．2．5cm/s解析玻璃管水平运动的速度等于蜡块在水平方向的分速度，即vx=vsin30°=5×0.5cm/s=2.5cm/s。答案D3．如图所示，在水平吊臂上有一个可以沿吊臂运动的小车A，安装在小车下方的吊钩吊着物体B。在小车A与物体B以相同的水平速度向右匀速运动的同时，吊钩将物体B向上匀速吊起。关于物体B运动的情况，下列说法正确的是（）A．向右上方做匀速直线运动B．向右上方做匀加速直线运动C．向右上方做匀减速直线运动D．向右上方做曲线运动解析物体B在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀速直线运动，根据运动的合成，可知合运动也是匀速直线运动。故A正确，B、C、D错误。答案A4．帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参考系（）A．帆船朝正东方向航行，速度大小为vB．帆船朝正西方向航行，速度大小为vC．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为vD．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为v解析以帆板为参考系，帆船在东西方向以速度v向东运动，南北方向以速度v向北运动，根据矢量合成的平行四边形定则，可以求得帆船以帆板为参考系是以大小为v的速度向北偏东45°方向运动，故选D．答案D5．关于运动的合成与分解，下列说法不正确的是（）A．由两个分运动求合运动，合运动是唯一确定的B．由合运动分解为两个分运动，可以有不同的分解方法C．物体做曲线运动时，才能将这个运动分解为两个分运动D．任何形式的运动，都可以用几个分运动代替解析根据平行四边形定则，两个分运动的合运动就是以两个分运动为邻边的平行四边形的对角线，A正确；而将合运动分解为两个分运动时，可以在不同方向上分解，从而得到不同的解，B正确；任何形式的运动都可以分解，故C错误，D正确。答案C6．一位老师用粉笔在其中某块可左右移动的黑板上画直线。若粉笔相对于地面从静止开始向上匀加速滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速运动，则粉笔画出的轨迹可能为下列中的（）解析粉笔从静止开始匀加速向上滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速运动，所以粉笔的合初速度向右，合加速度向上，所以轨迹是曲线并且合加速度指向曲线凹侧，故C正确，A、B．D错误。答案C7．（多选）如果两个分运动的速度大小相等，且为定值，则以下说法正确的是（）A．两个分运动夹角为零时，合速度最大B．两个分运动夹角为90°时，合速度大小与分速度大小相等C．合速度大小随分运动的夹角的增大而增大D．两个分运动夹角大于120°时，合速度的大小小于分速度大小解析设两个分速度的夹角为θ，则合速度v=；若θ=0，则合速度v最大，选项A正确；若θ=90°，合速度v=，大于每一个分速度，选项B错误；若夹角θ增大，则v减小，选项C错误；若θ>120°，则vtb，vatb，va>vbC．tavb解析由于小球b距地面的高度小，由h=gt2可知tb9m，故此球能过网。（2）当排球落地时h=，x'=v0t2．将h=3.04m代入得x'≈19.5m>18m，故排球落在对方界外。答案（1）能过网（2）界外《6.1圆周运动》导学案【学习目标】（1）理解并记住描述圆周运动的物理量。（2）学会解匀速圆周运动的运动学问题。（3）掌握解圆周运动动力学问题的一般方法。【学习重点】线速度、角速度、周期概念的理解，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点。【学习难点】理解线速度、角速度的物理意义和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解。【新知探究】一、自主学习1．描述圆周运动的物理量物理量物理意义定义、公式、单位线速度描述物体沿圆周____方向运动的快慢程度①物体沿圆周通过的____与时间的比值②v＝________③单位：m/s④方向：沿____________方向角速度描述物体绕圆心________的快慢①连结运动质点和圆心的半径扫过的________与时间的比值②ω＝________③单位：rad/s周期和转速描述匀速圆周运动的______①周期T：做匀速圆周运动的物体，转过____所用的时间，公式T＝________，单位：____②转速n：物体单位时间内所转过的____，单位：____、____2．当物体做匀速圆周运动时，线速度大小处处________，方向沿圆周________方向，是一种变速运动。3．线速度和周期的关系式是________，角速度和周期的关系式是________，线速度和角速度的关系式是________，频率和周期的关系式是________。4．在分析传动装置的各物理量之间的关系时，要先明确什么量是相等的，什么量是不等的，在通常情况下：（1）同轴的各点角速度、转速、周期________，线速度与半径成________。（2）在不考虑皮带打滑的情况下，皮带上各点与传动轮上各点线速度大小________，而角速度与半径成________。5．下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是（）A．线速度不变B．角速度不变C．加速度为零D．周期不变6．关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是（）A．半径一定，角速度和线速度成反比B．半径一定，角速度和线速度成正比C．线速度一定，角速度和半径成反比D．角速度一定，线速度和半径成正比二、合作学习 知识点 高中化学知识点免费下载体育概论知识点下载名人传知识点免费下载线性代数知识点汇总下载高中化学知识点免费下载 一：匀速圆周运动的概念1．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中错误的是（）A．相等的时间内通过的路程相等B．相等的时间内通过的弧长相等C．相等的时间内运动的位移相同D．相等的时间内转过的角度相等知识点二：描述圆周运动的物理量之间的关系图12．如图1所示，圆环以直径AB为轴匀速转动，已知其半径R＝0.5m，转动周期T＝4s，求环上P点和Q点的角速度和线速度。知识点三传动装置问题的分析3．如图2所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为，从动轮的半径为。已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是（）图2A．从动轮做顺时针转动B．从动轮做逆时针转动C．从动轮的转速为nD．从动轮的转速为n4．如图3所示的皮带传动装置（传动皮带是绷紧的且运动中不打滑）中，主动轮O1的半径为，从动轮O2有大小两轮且固定在同一个轴心O2上，半径分别为、，已知＝2，＝1.5，A、B、C分别是三个轮边缘上的点，则当整个传动装置正常工作时，A、B、C三点的线速度之比为________；角速度之比为________；周期之比为________。图35．图4如图4所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，在其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球，要使球与盘只碰一次，且落点为B，则小球的初速度v＝________，圆盘转动的角速度ω＝________。6．如图5所示，图5有一直径为d的纸制圆筒，使它以角速度ω绕轴O匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时，就在圆筒上先后留下A、B两个弹孔，已知aO、bO的夹角为φ，求子弹的速度。【学习小结】1．线速度：做圆周运动的物体通过的弧长与所有时间的比值v=Δl/Δt2．匀速圆周运动：匀速的含义是指“速率不变”。角速度不变的运动3．角速度：做圆周运动的物体的半径扫描过的角度与时间的比值ω=Δθ/Δt单位：rad/s4．v与T的关系：v=2πr/T5．ω与T（fn）的关系：ω=2π/T=2πf=2πn【参考答案】【自主学习】1．切线①弧长②④圆弧的切线转动①角度②快慢程度①一周s②圈数，r/s，r/min2．相等，切线3．v＝，ω＝，v＝rω，f＝4．（1）相等，正比（2）相等，反比5．BD[匀速圆周运动的角速度是不变的，线速度的大小不变，但方向时刻变化，故匀速圆周运动的线速度是改变的，因而加速度不为零。]6．BCD[由v＝ωr，知B、C、D正确。]【合作学习】1．C[匀速圆周运动在任意相等的时间内通过的弧长相等，通过的角度相等，但相等时间段内对应的位移方向不同，故C错。]2．1.57rad/s1.57rad/s0.39m/s0.68m/s解析P点和Q点的角速度相同，其大小是ω＝＝rad/s＝1.57rad/sP点和Q点绕AB做圆周运动，其轨迹的圆心不同。P点和Q点的圆半径分别为＝R·sin30°＝R，＝R·sin60°＝R。故其线速度分别为＝ω·≈0.39m/s，＝ω·＝0.68m/s。点评：解决此类题目首先要确定质点做圆周运动的轨迹所在的平面及圆心的位置，从而确定半径，然后由v、ω的定义式及v、ω、R的关系式来计算。3．BC[主动轮顺时针转动时，皮带带动从动轮逆时针转动，A项错误，B项正确；由于两轮边缘线速度大小相同，根据v＝2πrn，可得两轮转速与半径成反比，所以C项正确，D项错误。]4．4∶4∶3，2∶1∶1，1∶2∶2解析：因同一轮子（或固定在同一轴心上的两轮）上各点的角速度都相等，皮带传动（皮带不打滑）中与皮带接触的轮缘上各点在相等时间内转过的圆弧长度相等，其线速度都相等。故本题中的B、C两点的角速度相等，即＝①A、B两点的线速度相等，即＝②因A、B两点分别在半径为和的轮缘上，＝2.故由ω＝及②式可得角速度＝2③由①③式可得A、B、C三点角速度之比为∶∶＝2∶1∶1④因B、C分别在半径为、的轮缘上，＝＝故由v＝rω及①式可得线速度＝⑤由②⑤式可得A、B、C三点线速度之比为∶∶＝4∶4∶3⑥由T＝及④式可得A、B、C三点的周期之比为TA∶TB∶TC＝1∶2∶2．⑦点评：①同一圆盘上的各点角速度和周期相同。②皮带（皮带不打滑）或齿轮传动的两圆盘，与皮带相接触的点或两圆盘的接触点线速度相同。5．R2nπ（n＝1，2，3，…）解析：小球做平抛运动，在竖直方向上有h＝gt2，则运动时间t＝。又因为水平位移为R，所以小球的初速度v＝＝R。在时间t内圆盘转过的角度θ＝n·2π（n＝1，2，3，…）又因为θ＝ωt，则圆盘转动的角速度ω＝＝＝2nπ（n＝1，2，3，…）方法 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 由于圆周运动的周期性，解答时要注意各种解的可能性。与平抛运动的结合也是从时间上找突破口，兼顾位移关系。6．解析：子弹从a穿入圆筒到从b穿出圆筒，圆筒旋转不到半周，故圆筒转过的角度为π－φ，则子弹穿过圆筒的时间为t＝。在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径d，则子弹的速度为v＝＝。方法总结：两种运动的结合，其结合点是时间，抓住时间的等量关系，此题就可迎刃而解。《6.2向心力》导学案【学习目标】1．理解向心力的概念。2．知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算。3．能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。【学习重点】1．理解向心力的概念。2．理解牛顿第二定律在圆周运动上的应用，会确定轨道平面、圆心及向心力。【学习难点】向心力的确定和运用向心力的知识解释有关现象。【新知探究】一、向心力及其大小1．向心力：做运动的物体，会受到指向的合力，这个合力叫做向心力。（1）向心力总是指向圆心，始终与垂直，只改变速度的而不改变速度的。（2）向心力是根据力的命名，可是各种性质的力，也可以是它们的，还可以是某个力的。（3）如果物体做匀速圆周运动，向心力就是物体受到的；如果物体做运动（线速度大小时刻改变），向心力并非是物体受到的合外力。（4）向心力的大小：由实验验证知，向心力的大小与物体的质量有关，与物体转动的角速度和半径有关。精确的实验证明，做匀速圆周运动的物体所受的向心力与物体质量成正比、与半径成正比、与角速度的平方成正比。向心力公式是：F向=mω2r=m。（5）对向心力公式的理解：向心力公式F向=，其意义是：质量为m的物体在半径为r的圆周上以速率v做匀速圆周运动所需要的合外力（向心力）大小是。同样的道理，F向=mω2r，其意义是：质量为m的物体在半径为r的圆周上以角速度ω做匀速圆周运动需要的合外力是mω2r。如果物体所受的合力大小不满足或mω2r等，方向不总是垂直于线速度的方向，物体就会偏离圆轨道做一般的曲线运动。二、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点1．变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图1所示。图1（1）跟圆周相切的分力Ft：改变物体速度的大小。（2）指向圆心的分力Fn：改变物体速度的方向。2．一般的曲线运动的处理方法（1）一般的曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。（2）处理方法：可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看做一小段圆弧。研究质点在这一小段的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理。【学习小结】1．做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力，用符号：F向2．向心力来源向心力是根据力的作用效果命名的，它不是具有确定性质的某种力，它可以是某一个力或者几个力的合力提供的。3．向心力的大小可以表示为：F向=mω2r=m。【精练反馈】1．如图所示，在光滑水平面上，两个相同的小球A、B固定在同一杆上，以O点为圆心做匀速圆周运动。A、B两球在运动过程中，下列物理量时刻相等的是（）A．角速度B．线速度C．向心加速度D．向心力解析A、B两球共轴转动，角速度相等，故A正确；根据v=ωr可知，角速度相等，半径不等，则线速度不等，故B错误；根据a=ω2r可知，角速度相等，半径不等，则向心加速度不等，故C错误；根据F=mω2r可知，角速度相等，半径不等，则向心力不等，故D错误。答案A2．物体做匀速圆周运动的条件是（）A．有一定的初速度，且受到一个始终与初速度垂直的恒力作用B．有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用C．有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用D．有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向始终和速度垂直的合力作用解析做匀速圆周运动的物体，必须受到一个大小不变，方向时刻指向圆心的向心力的作用，且其向心力等于合外力，故只有D正确。答案D3．如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r处的P点不动。关于小强的受力，下列说法正确的是（）A．小强在P点不动，因此不受摩擦力作用B．若使圆盘以较小的转速转动时，小强在P点受到的摩擦力为零C．小强随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力D．如果小强随圆盘一起做变速圆周运动，那么其所受摩擦力仍指向圆心解析由于小强随圆盘做匀速圆周运动，一定需要向心力，该力一定指向圆心方向，而重力和支持力在竖直方向上，它们不能充当向心力，因此他会受到摩擦力作用，且充当向心力，A、B错误，C正确；当小强随圆盘一起做变速圆周运动时，合力不再指向圆心，则其所受的摩擦力不再指向圆心，D错。答案C4．由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中，如果保持飞行速度的大小和距离海平面的高度均不变，则以下说法中正确的是（）A．飞机做的是匀速直线运动B．飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力C．飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力D．飞机上的乘客对座椅的压力为零解析由于人同飞机一同做匀速圆周运动，地球对人的引力和座椅对人的支持力的合力提供人做匀速圆周运动所需的向心力，即F引-F支=m。由此可以知道F引>F支，由牛顿第三定律F支=F压，所以C项正确。答案C5．如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球分别与小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FB∶FA为（g取10m/s2）（）A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4解析设两小球A、B的质量均为m。小车突然停止运动时，小球B由于受到小车前壁向左的弹力作用，相对于小车静止，竖直方向上受力平衡，则有FB=mg=10m；小球A绕悬点以速度v做圆周运动，此时有FA-mg=m，得FA=mg+m=10m+20m=30m。故FB∶FA=1∶3，选项C正确。答案C6．一箱土豆在水平转盘上随转盘以角速度ω做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m，它到转轴的距离为R，重力加速度为g，则其他土豆对该土豆的作用力为（）A．mgB．mω2RC．D．解析土豆做匀速圆周运动，所受的合力提供向心力，即Fn=mω2R，除了重力外，该土豆只受到其他土豆对它的作用力，故F=，选项C正确。答案C7．一个做匀速圆周运动的物体质量为2.0kg，如果物体的转速变为原来的2倍，半径不变，则所受的向心力就比原来的向心力大15N。试求：（1）物体原来的向心力大小。（2）物体后来的向心加速度的大小。解析（1）设匀速圆周运动的半径为r，物体原来受的向心力的大小F1=mr（2πn）2变化后的向心力的大小F2=mr（2π×2n）2且F2=F1+15N解得F1=5N。（2）物体后来的向心加速度a=m/s2=10m/s2．答案（1）5N（2）10m/s2《6.3向心加速度》导学案【学习目标】1．理解向心加速度的概念。2．知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。3．能够运用向心加速度公式求解有关问题。【学习重难点】1．理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。2．向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。【新知探究】要点一对向心加速度的理解1．加速度定义公式：a＝，a的方向与Δv的方向一致。2．速度的变化量Δv＝是矢量式，其运算规律符合平行四边形定则。3．方向：总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直。（1）匀速圆周运动虽然线速度的大小不变，但速度方向时刻改变，Δv就是由于速度方向的变化产生的。0时，Δv指向圆心，所以加速度指向圆心。→0时，Δv指向圆心，所以加速度指向圆心。4．物理意义：描述线速度方向改变的快慢。5．圆周运动的性质：不论加速度an的大小是否变化，an的方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变加速运动。要点二向心加速度的几种表达式1．不同形式的各种表达式（1）对应线速度：an＝（2）对应角速度：an＝rω2（3）对应周期：an＝r（4）对应转速：an＝4π2n2r（5）推导公式：an＝ωv2．理解（1）当半径一定时，向心加速度的大小与角速度的平方成正比，也与线速度的平方成正比。随频率的增加或周期的减小而增大。（2）当角速度一定时，向心加速度与运动半径成正比。（3）当线速度一定时，向心加速度与运动半径成反比。an与r的关系图像，如图1所示。图1由an—r图像可以看出：an与r成正比还是反比，要看ω恒定还是v恒定。3．向心加速度公式也适用于非匀速圆周运动（1）向心加速度不一定是物体做圆周运动的实际加速度。①对于匀速圆周运动，其所受的合外力就是向心力，其只产生向心加速度，因而匀速圆周运动的向心加速度是其实际加速度。②图2而对于非匀速圆周运动，例如竖直平面内的圆周运动，如图2所示，小球的合力不指向圆心，因而其实际加速度也不指向圆心，此时的向心加速度只是它的