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人教版 (2019)必修 第二册2 向心力巩固练习
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这是一份人教版 (2019)必修 第二册2 向心力巩固练习，共25页。PPT课件主要包含了学习目标，但周期和角速度相等，答案AC，答案B，解析AB，若用绳子栓连物体时，答案BD，答案ABC，解析BC，解析B等内容，欢迎下载使用。
从动力学角度分析几种常见的匀速圆周运动的向心力
1.指导思想做匀速圆周运动的物体所受外力的合力提供向心力,这是处理此类问题的基础.2.基本思路
几种常见的匀速圆周运动的实例
长为L的细线,一端拴一质量为m的小球,另一端固定于0点,让小球在水平面内做匀速圆周运动,重力加速度为g,如图所示,当细线与竖直方向的夹角为α时,求:(1)细线的拉力F的大小.(2)小球运动的线速度大小(3)小球运动的角速度及周期.
圆锥摆模型——等长模型
圆锥摆模型——等高模型
r越大，角速度越小，线速度越大
但向心加速度和支持力相等
圆锥摆模型——等角模型
(多选)天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B(m1≠m2)。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则( )
A．两球运动的周期相等B．两球的向心加速度大小相等C．球A、B到P的距离之比等于m2∶m1D．球A、B到P的距离之比等于m1∶m2
【典例2】 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长）。下列说法错误的是（ ）
7.（多选）马戏团上演的飞车节目深受观众喜爱。两表演者骑着摩托车在倒置圆锥场地内壁上做水平匀速圆周运动。若将两表演者（含摩托车）分别看作质点A、B，如图所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则与A质点比较，B质点做圆周运动的（ ）
圆周运动中的连接体问题
圆周运动中的连接体问题,是指两个或两个以上的物体通过一定的约束绕同一转轴做圆周运动的问题.这类问题的一般求解思路是分别隔离物体,准确分析受力,正确画出受力分析图,确定轨迹半径,并注意约束关系(在连接体的圆周运动问题中,角速度相同是一种常见的约束关系).
A、B两小球固定在轻杆上随杆一起绕杆的端点做圆周运动.注意计算0A杆拉力时应以小球A、B整体为研究对象,而不能以 A为研究对象.
当求转盘对B的摩擦力时,取A、B整体为研究对象比较简单;当研究 A、B谁先相对转盘发生滑动时,注意比较各接触面间最大静摩擦力的大小
水平面内圆周运动的临界极值问题
阶段1：各自的静摩擦力提供向心力
阶段2：拉力和摩擦力提供向心力
阶段3：m1所受的摩擦力的方向改变
【典例1】 （多选）如图甲所示，两个完全相同物块A和B（均可视为质点）放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连，两物块质量均为 1 kg。与圆心距离分别为RA和RB，其中RA＜RB且RA＝1 m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度ω绕轴OO'匀速转动时，绳中弹力FT与ω2的变化关系如图乙所示，重力加速度 g＝10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
(多选)如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，A和B质量都为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为RA＝r，RB＝2r，A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为μ。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是( )
A．绳子的张力为FT＝3μmgB．圆盘的角速度为C．A所受摩擦力方向沿绳指向圆外D．烧断绳子，物体A、B仍将随盘一块转动
对点训练——物体间恰好分离的临界问题
（多选）如图所示，三角形为一光滑圆锥体的正视图，锥面与竖直方向的夹角为θ＝37°。一根长为l＝1 m的细线一端系在圆锥体顶端，另一端系着一可视为质点的小球，小球在水平面内绕圆锥体的轴做匀速圆周运动，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，不计空气阻力，则（ ）
对点训练——绳的弹力恰好有无的临界问题
如图所示，AC、BC两绳系一质量为m＝0.1 kg的小球，AC绳长L＝2 m，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，两绳拉直时与竖直轴的夹角分别为30°和45°。小球在水平面内做匀速圆周运动时，若两绳中始终有张力，小球的角速度可能是（g＝10 m/s2）（ ）
11.（多选）如图所示，倾角θ＝53°的斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴OO1上。转台以角速度ω匀速转动时，将质量为m的小物块（可视为质点）放置于斜面上，经过一段时间后小物块与斜面一起转动且相对静止在AB面上，此时小物块到A点的距离为L。已知小物块与斜面之间动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，若最大静摩擦等于滑动摩擦力，sin 53°≈0.8，cs 53°≈0.6。则物块相对斜面静止时（ ）
从动力学角度分析几种常见的匀速圆周运动的向心力
1.指导思想做匀速圆周运动的物体所受外力的合力提供向心力,这是处理此类问题的基础.2.基本思路
几种常见的匀速圆周运动的实例
长为L的细线,一端拴一质量为m的小球,另一端固定于0点,让小球在水平面内做匀速圆周运动,重力加速度为g,如图所示,当细线与竖直方向的夹角为α时,求:(1)细线的拉力F的大小.(2)小球运动的线速度大小(3)小球运动的角速度及周期.
圆锥摆模型——等长模型
圆锥摆模型——等高模型
r越大，角速度越小，线速度越大
但向心加速度和支持力相等
圆锥摆模型——等角模型
(多选)天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B(m1≠m2)。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则( )
A．两球运动的周期相等B．两球的向心加速度大小相等C．球A、B到P的距离之比等于m2∶m1D．球A、B到P的距离之比等于m1∶m2
【典例2】 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长）。下列说法错误的是（ ）
7.（多选）马戏团上演的飞车节目深受观众喜爱。两表演者骑着摩托车在倒置圆锥场地内壁上做水平匀速圆周运动。若将两表演者（含摩托车）分别看作质点A、B，如图所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则与A质点比较，B质点做圆周运动的（ ）
圆周运动中的连接体问题
圆周运动中的连接体问题,是指两个或两个以上的物体通过一定的约束绕同一转轴做圆周运动的问题.这类问题的一般求解思路是分别隔离物体,准确分析受力,正确画出受力分析图,确定轨迹半径,并注意约束关系(在连接体的圆周运动问题中,角速度相同是一种常见的约束关系).
A、B两小球固定在轻杆上随杆一起绕杆的端点做圆周运动.注意计算0A杆拉力时应以小球A、B整体为研究对象,而不能以 A为研究对象.
当求转盘对B的摩擦力时,取A、B整体为研究对象比较简单;当研究 A、B谁先相对转盘发生滑动时,注意比较各接触面间最大静摩擦力的大小
水平面内圆周运动的临界极值问题
阶段1：各自的静摩擦力提供向心力
阶段2：拉力和摩擦力提供向心力
阶段3：m1所受的摩擦力的方向改变
【典例1】 （多选）如图甲所示，两个完全相同物块A和B（均可视为质点）放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连，两物块质量均为 1 kg。与圆心距离分别为RA和RB，其中RA＜RB且RA＝1 m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度ω绕轴OO'匀速转动时，绳中弹力FT与ω2的变化关系如图乙所示，重力加速度 g＝10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
(多选)如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，A和B质量都为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为RA＝r，RB＝2r，A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为μ。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是( )
A．绳子的张力为FT＝3μmgB．圆盘的角速度为C．A所受摩擦力方向沿绳指向圆外D．烧断绳子，物体A、B仍将随盘一块转动
对点训练——物体间恰好分离的临界问题
（多选）如图所示，三角形为一光滑圆锥体的正视图，锥面与竖直方向的夹角为θ＝37°。一根长为l＝1 m的细线一端系在圆锥体顶端，另一端系着一可视为质点的小球，小球在水平面内绕圆锥体的轴做匀速圆周运动，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，不计空气阻力，则（ ）
对点训练——绳的弹力恰好有无的临界问题
如图所示，AC、BC两绳系一质量为m＝0.1 kg的小球，AC绳长L＝2 m，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，两绳拉直时与竖直轴的夹角分别为30°和45°。小球在水平面内做匀速圆周运动时，若两绳中始终有张力，小球的角速度可能是（g＝10 m/s2）（ ）
11.（多选）如图所示，倾角θ＝53°的斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴OO1上。转台以角速度ω匀速转动时，将质量为m的小物块（可视为质点）放置于斜面上，经过一段时间后小物块与斜面一起转动且相对静止在AB面上，此时小物块到A点的距离为L。已知小物块与斜面之间动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，若最大静摩擦等于滑动摩擦力，sin 53°≈0.8，cs 53°≈0.6。则物块相对斜面静止时（ ）
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