2019-2020年高一物理《向心力的实例分析》教学设计教案.doc

2019-2020年高一物理向心力的实例分析教学设计教案1.汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是（ ） A、在竖直方向汽车受到三个力：重力和桥面的支持力和向心力 B、在竖直方向汽车只受两个力，重力和桥面的支持力 C、汽车对桥面的压力小于汽车的重力 D、汽车对桥面的压力大于汽车的重力2.汽车驶过一凸形桥，为使在通过桥顶时，减小车对桥的压力，汽车应A.以较慢的速度通过桥顶 B.以较快的速度通过桥顶C.以较大的加速度通过桥顶 D.以较小的加速度通过桥顶3.人手里抓住一根长为L的轻质细绳的一端，绳的另一端系着一个质量为m的小球.若要使小球能在竖直面内做匀速圆周运动，它转动的角速度应满足的条件是A.B.C.D.4.汽车在倾斜的轨道上转弯如图所示，弯道的倾角为,半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是(设转弯半径水平)( ) A. B. C. D.5.如图566所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动.圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时（ ）A.小球对圆环的压力大小等于mg B.小球受到的向心力等于重力mgC.小球的线速度大小等于 D.小球的向心加速度大小等于g6.在匀速转动的水平放置的转盘上，有一相对盘静止的物体，则物体相对盘的运动趋势是（ ）A.沿切线方向 B.沿半径指向圆心C.沿半径背离圆心D.静止，无运动趋势 7.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（ ）A.0 B.mg C.3mg D.5mg 8.铁路在转弯处外轨略高于内轨的原因是减轻轮缘对外轨的挤压；减轻轮缘与内轨的挤压；火车按规定的速度转弯，外轨就不受轮缘的挤压；火车无论以多大速度转弯，内外轨都不受轮缘挤压( )A.B.C.D.9.如左下图所示，质量为m的滑块滑到圆弧轨道的最低点时速度大小为v，已知圆弧轨道的半径是R，则滑块在圆弧轨道最低点时对轨道的压力是 .10.杂技演员表演“水流星”，使装有水的瓶子在竖直平面内做半径为0.9 m的圆周运动，若瓶内盛有100 g水，瓶的质量为400 g，当瓶运动到最高点时，瓶口向下，要使水不流出来，瓶子的速度至少为 m/s,此时水的向心力为 N，绳子受到的拉力为_N，若在最低点的速度是临界速度的2倍，则此时，水的向心力为_N，绳子受到的拉力为_N，水对瓶底的压力为_N.11.（4分）如图522所示，质量为m的物体与圆筒壁的动摩擦因数为，圆筒半径R，若要物体不下滑，圆筒旋转的角速度至少为_rad/s.12.如图5611所示，AB为一圆弧面，在B点轨道的切线是水平的，BC为水平轨道，一小球沿ABC轨道运动.已知其质量为m，轨道半径为R，小球过B点时的速度为v，则小球刚要到达B点时对轨道的压力大小为_，小球刚过B点时对轨道的压力大小为_.13.如图568，轻杆OA长l0.5 m，在A端固定一小球，小球质量m0.5 kg，以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时，小球的速度大小为v0.4 m/s，求在此位置时杆对小球的作用力（g取10 m/s2）14.质量为M1000 kg的汽车通过圆形拱桥时的速率恒定，拱桥的半径为R10 m，试求：（1）汽车对拱桥的压力为车重的一半时的速率；（2）汽车对拱桥的压力为零时的速率.15.一细绳拴一质量 g的小球，在竖直平面内做半径的圆周运动，取，求：（1）小球恰能通过圆周最高点时的速度多大？（2）小球以 m/s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力多大？（3）小球以 m/s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力多大？圆周运动答案： 1CD 2C 3. D 4.BD 5.B 6.C 7. B 8CD 9A 10.C11【解析】 要击中目标，合速度方向指向O点.如图所示：枪身与OA的夹角sin，arcsin，瞄向O点右侧.【答案】 A12【解析】 因为rArBrC123，vAvB11，AC，由vr可得vAvC13，所以vAvBv C113，又AB21可得ABC212，所以TATBTC12113答案：23 2314答案：1或515解答：（1）由n=120 r/min=2 r/s得 s=0.5 s.（2）B= =4 rad/s.（3）vA=ARA=40.03 m/s=0.12 m/s.vB=BRB=40.09 m/s=0.36 m/s.16解答：（1）v=r=200.1 m/s=2m/s.（2）.17.r加速度答案1.A 2.B 3.B 4.B 5.C 6.D 7.D 8.A 9.D 10.C 11. C 12.B 13.43 141N；1510s-1；16.10m/s2、 20N. 17；实例分析 3：C4.C5. BCD6. C 7. C8.A10.解析：瓶子运动至最高点时由mg+F=m 得F拉=0时，v=3 m/s对水而言：F向=m水=0.1=1 N在最低点时：由Fmg=m 对水而言：F向=m水=0.1=4 N对瓶和水整体而言：F向=（m水+m瓶） =(0.1+0.4) =20 N而F向=F拉(m+M)g 得F拉=F向+(m+M)g=25 N对水而言：FNm水g=m水 所以FN=m水g+m水 =0.110+0.1 =5 N11.解析：对物体而言： 所以m2R=mg 得=12. 小球刚要到B点时，存在向心加速度，则FNmgm，所以FNmg+m.小球刚过B点，做匀速运动，受力平衡.则FNmg【答案】 mg+m mg13. 方法一：先判断小球在最高位置时，杆对小球有无作用力，若有作用力，判断作用力方向如何.小球所需向心力F向mv2l0.5（0.4）20.5 N0.16 N小球受重力mg0.510 N5 N重力大于所需向心力，所以杆对小球有竖直向上的作用力F，以竖直向下为正方向，对小球有mgFF向解得：F4.84 N.方法二：设杆对小球有作用力F，并设它的方向竖直向下，则有mgFmv2l解得：Fmv2lmg4.84 N.可见杆对小球有作用力，大小为4.84 N，方向与假设的方向相反，即竖直向上.【答案】 4.84 N14.：（1）mgmg，得到 m/s.（2）mg，得到v 10 m/s.