普集高中物理必修二导学案 第二章 研究圆周运动
【巩固练习】
1．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（ ）
A．向心加速度 B．线速度 C．向心力 D．角速度 2．下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是 ( ) A．物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用
B．物体所受的合外力提供向心力 C．向心力是一个恒力
D．向心力的大小—直在变化 3．下列关于向心力的说法中正确的是（ ）
A．物体受到向心力的作用才可能做圆周运动
B．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出
C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力
D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢
4． 如图所示的圆锥摆中，摆球A在水平面上作匀速圆周运动，关于A的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用； B．摆球A受拉力和向心力的作用； C．摆球A受拉力和重力的作用； D．摆球A受重力和向心力的作用。
（第4题）
（第5题）
5．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是 ( )
A．重力
B．弹力 C．静摩擦力 D．滑动摩擦力
6．如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块
A，它随圆盘一起做匀速圆周运动。则关于木块A的受力，下列说法正确的是（ ）
A．木块A受重力、支持力和向心力
B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向指向圆心 C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方
3
（第6题）
向相反 向相同
7．如图所示，行车的钢丝长L=3m，下面吊着质量为m=2.8×10kg的货物，以速度v=2m/s匀速行驶行车突然刹车，钢丝绳受到的拉力是多少?
（第7题）
- - 11 -
普集高中物理必修二导学案 第二章 研究圆周运动
【当堂检测】
1．关于向心力，下列说法中正确的是 ( )
A．物体由于做圆周运动而产生了向心力 B．向心力不改变圆周运动物体的速度大小 C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D．做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合外力
3．一个质量为M的物体在水平转盘上，距离转轴的距离为r，当转盘的转速为n时，物体相对于转盘静止，如果转盘的转速增大时，物体仍然相对于转盘静止，则下列说法中正确的是 ( ) A．物体受到的弹力增大 B．物体受到的静摩擦力增大
C．物体受到的合外力不变 D．物体对转盘的压力减小
4．如图所示，质量为m的滑块从半径为R的光滑固定圆弧形轨道的a点滑到b点，下列说法中正确的是（ ）
A．它所受的合外力的大小是恒定的 B．向心力大小逐渐增大 C．向心力逐渐减小 D．向心加速度逐渐增大
5．一木块放于水平转盘上，与转轴的距离为r，若木块与盘面间的最大静摩擦力是木块重力的μ倍，则转盘转动的角速度最大是________。
6．一根长为0.8米的绳子，它能承受的最大拉力是8N，现在它的一端拴有一质量为0.4kg的物体，使物体以绳子另一端为圆心，在竖直平面内作圆周运动，当物体运动到最低点时绳子刚好被拉断，那此时物体的速度大小为 。（g=10m/s）
7．如图所示，水平转盘上放一小木块。转速为60rad/ min时，木块离轴8cm恰好与转盘无相对滑动，当转速增加到120rad/min时，为使小木块刚好与转盘保持相对静止，那么木块应放在离轴多远的地方
-
- 12 -
2
（第4题）
（第7题）
普集高中物理必修二导学案 第二章 研究圆周运动
§2.4 圆周运动的案例分析（1）
【学习目标】
1．知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是圆周运动的物体所受的向心力．会在具体问题中分析向心力的来源．
2．能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例．
3．知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度． 【学习重点】
1．理解向心力是一种效果力．
2．在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题 【学习难点】
1．具体问题中向心力的来源． 2．关于对临界问题的讨论和分析． 3．对变速圆周运动的理解和处理． 【学习过程】
1．做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向 ，所以叫 ，它是根据力的______ 来命名的，向心力公式： 。
2．向心力总是指向 ，而线速度沿圆的 ，故向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果只是改变物体线速度的 而不改变线速度的 。
3．向心力产生的加速度也总是指向 ，叫 ，公式：a = = =(2?2 )r。
T2
例1 一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m的一段凸形圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s．求： (1)汽车以l0m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大? (2)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力
汽车转弯
v2在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力m，是由车轮与路面间的静摩擦力f提供的，
r2v即f?m，因为静摩擦力f最大不能超过最大摩擦力，故要求车子转弯时，车速不能太大和转弯r半径不能太小。
思考 在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低是什么原因？
例2 在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的高一些.路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，θ应等于（ ）
- - 13 -
普集高中物理必修二导学案 第二章 研究圆周运动
v2v2A．arcsin B．arctan
RgRg2vC．1arcsin D．arccot
2Rg4．航天器中的失重现象
2v2 Rg飞船环绕地球做匀速圆周运动，当飞船距地面高度为一二百千米时，它的轨道半径近似等于地球半径R，航天员受到的地球引力近似等于他在地面测得的体重mg。除了地球引力外，航天员还可能受到飞船座舱对他的支持力FN ，引力与支持力的合力为他提供了绕地球做匀速圆周运动所需的向
mv2mv2v2心力F=，即mg－FN= 也就是 FN=m（g－）
RRR例3 用长L=0.6 m的绳系着装有m=0.5 kg水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”。求：（1）最高点水不流出的最小速度为多少？
（2）若过最高点时速度为3 m/s，此时水对桶底的压力多大？
（第1题） 【巩固练习】
1．一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是（ ）
A．a处 B．b处 C．c处 D．d处
2．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s，车对桥顶的压力为车重的桥面没有压力，车速至少为（ ）
A．15 m/s
B．20 m/s C．25 m/s
3，如果要使汽车在桥顶对4 D．30 m/s
3．在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（ ）
A．减轻火车轮子挤压外轨 B．减轻火车轮子挤压内轨
C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力 D．限制火车向外脱轨
4．铁路转弯处的圆弧半径为R，内侧和外侧的高度差为h，L为两轨间的距离，且L>h，如果列车转弯速率大于Rgh/L，则（ ）
A．外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B．铁轨与轮缘间无挤压 C．内侧铁轨与轮缘间产生挤压 D．内外铁轨与轮缘间均有挤压
5．有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒
- - 14 -
普集高中物理必修二导学案 第二章 研究圆周运动
开始转动，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为
A．游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁 （ ） B．游客处于失重状态 C．游客受到的摩擦力等于重力 D．游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势
6．质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为4gR?v2，则两位置处绳子所受的张力之差是（ ）
A．6mg B．5mg C．4mg D．2mg 7．汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，则汽车拐弯的半径必须（ ）
A．减为原来的1/2倍 B．减为原来的1/4倍 C．增为原来的2倍 D．增为原来的4倍
8．杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子到最高点时，里面水也不流出来，这是因为 ( )
A．水处于失重状态，不受重力的作用了 B．水受平衡力作用，合力为0 C．水受的合力提供向心力，使水做圆周运动 D．杯子特殊，杯底对水有吸力
9．长L=0.5 m、质量可忽略的杆，其一端固定于O点，另一端连有质量m=2kg的小球，它绕O点做竖直平面内的圆周运动，当通过最高点时，如图所示，求下列情况下小球所受到的力（计算出大小，并说明是拉力还是支持力）。
（1）当v=1 m/s时，大小为 N，是 力 （2）当v=4 m/s时，大小为 N，是 力
10．如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是
（第9题）
【课后反思】
（第10题）
- - 15 -