高中物理培優(yōu)講義06A向心力基礎(chǔ)版

向心力一、向心力1.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總指向圓心，這個(gè)指向圓心的力叫作向心力.2.方向：始終沿著半徑指向圓心.3.作用：只改變速度的方向，不改變速度的大小.4.向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，它由某個(gè)力或者幾個(gè)力的合力提供.5.表達(dá)式：(1)Fn＝meq\f(v2,r)(2)Fn＝mω2r.二、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)1.變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力：變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力產(chǎn)生兩個(gè)方向的效果，如圖所示.圖(1)跟圓周相切的分力Ft：改變線速度的大小.(2)指向圓心的分力Fn：改變線速度的方向.2.一般的曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法(1)一般的曲線運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動(dòng).(2)處理方法：可以把曲線分割為許多很短的小段，每一小段可以看作圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來(lái)處理.知識(shí)點(diǎn)一：實(shí)驗(yàn)：探究向心力的大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系探究方案一用繩和沙袋定性研究1.實(shí)驗(yàn)原理如圖(a)所示，繩子的一端拴一個(gè)小沙袋(或其他小物體)，將手舉過(guò)頭頂，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)沙袋所受的向心力近似等于繩對(duì)沙袋的拉力.圖2.實(shí)驗(yàn)步驟在離小沙袋重心40cm的地方打一個(gè)繩結(jié)A，在離小沙袋重心80cm的地方打另一個(gè)繩結(jié)B.同學(xué)甲看手表計(jì)時(shí)，同學(xué)乙按下列步驟操作：操作一手握繩結(jié)A，如圖(b)所示，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒轉(zhuǎn)動(dòng)1周.體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小.操作二手仍然握繩結(jié)A，但使沙袋在水平面內(nèi)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)2周，體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小.操作三改為手握繩結(jié)B，使沙袋在水平面內(nèi)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)1周，體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小.操作四手握繩結(jié)A，換用質(zhì)量較大的沙袋，使沙袋在水平面內(nèi)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)1周，體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小.(1)通過(guò)操作一和二，比較在半徑、質(zhì)量相同的情況下，向心力大小與角速度的關(guān)系.(2)通過(guò)操作一和三，比較在質(zhì)量、角速度相同的情況下，向心力大小與半徑的關(guān)系.(3)通過(guò)操作一和四，比較在半徑、角速度相同的情況下，向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系.3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：半徑越大，角速度越大，質(zhì)量越大，向心力越大.探究方案二用向心力演示器定量探究1.實(shí)驗(yàn)原理向心力演示器如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可使變速塔輪2和3以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng).皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng).小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過(guò)橫臂的杠桿使彈簧測(cè)力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，根據(jù)標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可以粗略計(jì)算出兩個(gè)球所受向心力的比值.圖2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)皮帶套在塔輪2、3半徑相同的圓盤上，小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同時(shí)，探究向心力與小球質(zhì)量的關(guān)系.(2)皮帶套在塔輪2、3半徑相同的圓盤上，小球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和質(zhì)量相同時(shí)，探究向心力與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的關(guān)系.(3)皮帶套在塔輪2、3半徑不同的圓盤上，小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同時(shí)，探究向心力與角速度的關(guān)系.探究方案三利用力傳感器和光電傳感器探究1.實(shí)驗(yàn)原理與操作如圖所示，利用力傳感器測(cè)量重物做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，利用天平、刻度尺、光電傳感器分別測(cè)量重物的質(zhì)量m、做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r及角速度ω.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，力傳感器與DIS數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)相連，可直接顯示力的大小.光電傳感器與DIS數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)相連，可直接顯示擋光桿擋周運(yùn)動(dòng)的角速度.圖實(shí)驗(yàn)時(shí)采用控制變量法，分別研究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度的關(guān)系.2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析(1)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄到表格中(表一、表二、表三)①m、r一定(表一)序號(hào)123456Fnωω2②m、ω一定(表二)序號(hào)123456Fnr③r、ω一定(表三)序號(hào)123456Fnm(2)數(shù)據(jù)處理分別作出Fn－ω、Fn－r、Fn－m的圖像，若Fn－ω圖像不是直線，可以作Fn－ω2圖像.(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比.②在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比.③在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比.例題精練1．（2021春?翼城縣校級(jí)月考）下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的敘述中，正確的是（）A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向一定是變化的 B．物體做圓周運(yùn)動(dòng)，則其所受的合力一定指向圓心 C．靜摩擦力不可能提供向心力 D．物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加，則其所受合力一定做正功【分析】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向不一定是變化的；物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力一定指向圓心，物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力不一定指向圓心；動(dòng)能增加，合外力做正功?！窘獯稹拷猓篈、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向不一定是變化的，如平拋運(yùn)動(dòng)的加速度始終不變，故A錯(cuò)誤；B、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力一定指向圓心；物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力不一定指向圓心，故B錯(cuò)誤；C、向心力有其他力充當(dāng)?shù)?，靜摩擦力也可能提供向心力，如水平轉(zhuǎn)盤上物體隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力，故C錯(cuò)誤；D、物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加，動(dòng)能增加，根據(jù)動(dòng)能定理知合力做正功，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】該題考查物體的運(yùn)動(dòng)與受力之間的關(guān)系，以及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，屬于幾個(gè)常見(jiàn)的注意事項(xiàng)的考查，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中多加積累即可。2．（2021春?順義區(qū)校級(jí)期中）關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng) B．物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng) C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力是恒定的 D．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力總是指向圓心的【分析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結(jié)論。【解答】解：A、平拋運(yùn)動(dòng)只受到重力的作用，是一種加速度不變的曲線運(yùn)動(dòng)，即勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，物體在恒力作用下，可以做曲線運(yùn)動(dòng)，比如平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤。C、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的方向始終是指向圓心的，方向是不斷變化的，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定是受到變力的作用，故C錯(cuò)誤。D、物體只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合力才總是與速度方向垂直，故D錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是對(duì)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件的考查，勻速圓周運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)等都是曲線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于它們的特點(diǎn)要掌握住。隨堂練習(xí)1．（2020春?長(zhǎng)安區(qū)校級(jí)月考）下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的敘述中，正確的是（）A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度一定是變化的 B．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，因所受的合力提供向心力，因而一定指向圓心 C．物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，該物體一定做直線運(yùn)動(dòng) D．物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加，所受合力方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相同【分析】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度不一定變化；非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力不一定指向圓心；物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同；物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加，所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向不一定相同。【解答】解：A、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度不一定變化，比如平拋運(yùn)動(dòng)的加速度不變，故A錯(cuò)誤；B、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合力一定是向心力，非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力不一定指向圓心，故B錯(cuò)誤；C、物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，合力只能改變物體的速度大小，不能改變其運(yùn)動(dòng)方向，該物體一定做直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加，所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向可能相同，也可能與運(yùn)動(dòng)方向成銳角，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要理解并掌握曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、物體做直線運(yùn)動(dòng)和加速運(yùn)動(dòng)的條件，可以結(jié)合實(shí)例理解和記憶。2．（2020?4月份模擬）關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．若物體受到恒力作用，則物體一定做直線運(yùn)動(dòng) B．若物體受到變力作用，則物體一定做曲線運(yùn)動(dòng) C．若物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則物體受到的合力一定為變力 D．若物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，則物體受到的合力一定為變力【分析】明確物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，知道若合力的方向與速度方向在一條直線上，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若合力方向與一定方向有夾角，物體做曲線運(yùn)動(dòng)；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向指向圓心，合力提供向心力；加速度不變即恒力不變的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)，勻變速運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)也可以是曲線運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、若物體受到恒力，但力和運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上，物體即做曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、如果物體受到的是只有大小變化而方向不變的力，同時(shí)力的方向與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上，則物體做直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力始終指向圓心，方向不斷變化，不是恒力，是變力，故C正確；D、加速度不變即恒力不變的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)，勻變速運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)也可以是曲線運(yùn)動(dòng)，故若物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，則物體受到的合力一定為恒力，故D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，記住，合力方向與速度方向不在一條直線上，是做曲線運(yùn)動(dòng)的唯一條件，與力是否為恒力無(wú)關(guān)。3．（2020春?龍鳳區(qū)校級(jí)月考）關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的速度方向不沿切線方向 B．圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度一定指向圓心 C．物體在恒力作用下不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)，它將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)【分析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)合外力指向圓心，提供向心力，速度大小才不變，方向時(shí)刻改變；若一切力都突然消失時(shí)，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的速度方向沿該點(diǎn)的切線方向，時(shí)刻改變，故A錯(cuò)誤；B、勻速圓周運(yùn)動(dòng)合外力指向圓心，提供向心力，加速度指向圓心；變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合力不指向圓心，加速度也不指向圓心，故B錯(cuò)誤；C、勻速圓周運(yùn)動(dòng)合外力指向圓心，提供向心力，合外力大小不變，方向時(shí)刻改變，是個(gè)變力，故C正確；D、若一切力都突然消失時(shí)，物體將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題重點(diǎn)是知道什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的受力特征是什么，難度不大，屬于基礎(chǔ)題。4．（2020春?東坡區(qū)校級(jí)期中）下列說(shuō)法正確的是（）A．豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力可能不指向圓心 B．勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) C．曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定為變力 D．火車超過(guò)限定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣將擠壓鐵軌的外軌【分析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向指向圓心，合力提供向心力．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻改變，加速度大小和方向可能不變．對(duì)于火車拐彎，根據(jù)重力和支持力的合力與向心力的大小關(guān)系，判斷對(duì)外軌還是內(nèi)軌有側(cè)壓力．【解答】解：A、豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力一定指向圓心，故A錯(cuò)誤。B、勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)在同一直線上，故B錯(cuò)誤。C、曲線運(yùn)動(dòng)的物體合外力可能不變，比如平拋運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。D、當(dāng)火車超過(guò)限定的速度轉(zhuǎn)彎，重力和支持力的合力不夠提供向心力，此時(shí)車輪輪緣會(huì)擠壓鐵軌的外軌，故D正確故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了向心力的來(lái)源、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、火車拐彎、運(yùn)動(dòng)的合成等基本問(wèn)題，注意豎直面的圓周運(yùn)動(dòng)合力不一定指向圓心，但是勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力一定指向圓心．知識(shí)點(diǎn)二：向心力的分析和公式的應(yīng)用一、向心力的理解及來(lái)源分析導(dǎo)學(xué)探究1.如圖1所示，用細(xì)繩拉著質(zhì)量為m的小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).圖1(1)小球受哪些力作用？什么力提供了向心力？合力指向什么方向？(2)若小球的線速度為v，運(yùn)動(dòng)半徑為r，合力的大小是多少？答案(1)小球受到重力、支持力和繩的拉力，繩的拉力提供了向心力，合力等于繩的拉力，方向指向圓心.(2)合力的大小F＝meq\f(v2,r).2.若月球(質(zhì)量為m)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其角速度為ω，月地距離為r.月球受什么力作用？什么力提供了向心力？該力的大小、方向如何？答案月球受到地球的引力作用，地球?qū)υ虑虻囊μ峁┝嗽虑蚶@地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，其大小Fn＝mω2r，方向指向地球球心.知識(shí)深化1.對(duì)向心力的理解(1)向心力大?。篎n＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r.(2)向心力的方向無(wú)論力是變力.(3)向心力的作用效果——改變線速度的方向.由于向心力始終指向圓心，其方向與物體運(yùn)動(dòng)方向始終垂直，故向心力不改變線速度的大小.2.向心力的來(lái)源分析向心力是根據(jù)力的作用效果命名的.它可以由重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力提供，也可以由它們的合力提供，還可以由某個(gè)力的分力提供.(1)當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于物體線速度大小不變，沿切線方向的合外力為零，物體受到的合外力一定指向圓心，以提供向心力.(2)當(dāng)物體做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其向心力為物體所受的合外力在半徑方向上的分力，而合外力在切線方向的分力則用于改變線速度的大小.二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分析1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的求解方法圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題仍屬于一般的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，無(wú)非是由物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況，或者由物體的運(yùn)動(dòng)情況求解物體的受力情況.解答有關(guān)勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般方法步驟：(1)確定研究對(duì)象、軌跡圓周(含圓心、半徑和軌道平面).(2)受力分析，確定向心力的大小(合成法、正交分解法等).(3)根據(jù)向心力公式列方程，必要時(shí)列出其他相關(guān)方程.(4)統(tǒng)一單位，代入數(shù)據(jù)計(jì)算，求出結(jié)果或進(jìn)行討論.2.幾種常見(jiàn)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例圖形受力分析力的分解方法滿足的方程及向心加速度eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Fcosθ＝mg,Fsinθ＝mω2lsinθ))或mgtanθ＝mω2lsinθeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FNcosθ＝mg,FNsinθ＝mω2r))或mgtanθ＝mω2req\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(F升cosθ＝mg,F升sinθ＝mω2r))或mgtanθ＝mω2req\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FN＝mg,F拉＝mBg＝mω2r))三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)探究用繩拴一沙袋，使沙袋在光滑水平面上做變速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖5所示.圖5(1)分析繩對(duì)沙袋的拉力的作用效果.(2)沙袋的速度大小如何變化？為什么？答案(1)繩對(duì)沙袋的拉力方向不經(jīng)過(guò)圓心，即不與沙袋的速度方向垂直，而是與沙袋的速度方向成一銳角θ，如題圖所示，拉力F有兩個(gè)作用效果，一是改變線速度的大小，二是改變線速度的方向.(2)由于拉力F沿切線方向的分力與v一致，故沙袋的速度增大.知識(shí)深化1.變速圓周運(yùn)動(dòng)(1)受力特點(diǎn)：變速圓周運(yùn)動(dòng)中合力不指向圓心，合力F產(chǎn)生改變線速度大小和方向兩個(gè)作用效果.(2)某一點(diǎn)的向心力仍可用公式Fn＝meq\f(v2,r)＝mω2r求解.2.一般的曲線運(yùn)動(dòng)曲線軌跡上每一小段看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，在分析其速度大小與合力關(guān)系時(shí)，可采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來(lái)處理.(1)合外力方向與速度方向夾角為銳角時(shí)，速率越來(lái)越大.(2)合外力方向與速度方向夾角為鈍角時(shí)，力為阻力，速率越來(lái)越小.例題精練1．（2020春?臨泉縣校級(jí)月考）如圖所示，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的傾斜賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員及自行車的總質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，將運(yùn)動(dòng)員和自行車看作一個(gè)整體，則該整體在運(yùn)動(dòng)中（）A．處于平衡狀態(tài) B．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C．受到的各個(gè)力的合力大小為 D．受重力、支持力、摩擦力、向心力作用【分析】明確運(yùn)動(dòng)員和自行車組成的整體受重力、支持力、摩擦力作用，靠合力提供向心力，合力大小恒定，方向始終指向圓心，根據(jù)向心力公式求出向心力大小即為合外力大小?！窘獯稹拷猓篈BD、運(yùn)動(dòng)員和自行車組成的整體受重力、支持力、摩擦力作用，靠合力提供向心力，合力提供向心力，合力方向始終指向圓心，做變加速曲線運(yùn)動(dòng)，故ABD錯(cuò)誤；C、整體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，則合力，故C正確。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題應(yīng)注意受力分析，明確勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力充當(dāng)向心力，知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)為變加速曲線運(yùn)動(dòng)。2．（2019秋?邢臺(tái)月考）關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力方向一定發(fā)生變化 B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體其加速度大小和方向不可能都不變 C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力方向一定指向圓心 D．物體所受合力方向與其運(yùn)動(dòng)方向不相同時(shí)，物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)【分析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合外力的方向與加速度的方向在同一直線上，合力可以是恒力，也可以是變力，加速度可以是變化的，也可以是不變的。平拋運(yùn)動(dòng)的物體所受合力是重力，加速度恒定不變，平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合外力不一定是其向心力。【解答】解：ABD、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，但合外力方向不一定變化，如平拋運(yùn)動(dòng)，合力不變，即加速度大小和方向不變，故AB錯(cuò)誤，D正確。C、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力方向不一定指向圓心，但有指向圓心的力充當(dāng)向心力，故C錯(cuò)誤。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查學(xué)生對(duì)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件、圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解，注意體會(huì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，明確加速度方向與速度方向無(wú)關(guān)，但一定與合外力的方向一定相同。隨堂練習(xí)1．（2019春?紅塔區(qū)校級(jí)期中）關(guān)于運(yùn)動(dòng)的敘述，下列說(shuō)法正確的是（）A．所有做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度都在發(fā)生變化 B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度為零 C．加速度在減小，物體速度卻在增大是有可能的 D．所有做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合外力都指向圓心【分析】物體運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)，稱為“曲線運(yùn)動(dòng)”。當(dāng)物體所受的合外力和它速度方向不在同一直線上，物體就是在做曲線運(yùn)動(dòng)。明確加速度和速度的關(guān)系，知道加速度和速度方向相同時(shí)物體做加速運(yùn)動(dòng)，方向相反時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、并非所有做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度都在發(fā)生變化，例如平拋運(yùn)動(dòng)的加速度是不變的，故A錯(cuò)誤；B、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，有向心加速度，即加速度不為零，故B錯(cuò)誤；C、若加速度和速度同向，加速度在減小，物體速度仍在增大，故C正確；D、只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合外力才指向圓心，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】物體運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)，稱為“曲線運(yùn)動(dòng)”。當(dāng)物體所受的合外力和它速度方向不在同一直線上，物體就是在做曲線運(yùn)動(dòng)。2．（2019春?射洪縣校級(jí)期中）在曲線運(yùn)動(dòng)中，如果速率保持不變，那么下述說(shuō)法中正確的是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力一定是恒力 B．加速度的方向就是曲線這一點(diǎn)的切線方向 C．該物體一定做勻速運(yùn)動(dòng) D．加速度由物體在該點(diǎn)所受合外力決定，加速度方向與曲線這一點(diǎn)的切線方向垂直【分析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，速度的方向與該點(diǎn)曲線的切線方向相同?！窘獯稹拷猓篈．因?yàn)槲矬w做曲線運(yùn)動(dòng)，且速率保持不變，則物體受到的合外力與速度垂直，即合外力的方向變化，所以合外力一定不是恒力，故A錯(cuò)誤；B、加速度的方向與曲線這一點(diǎn)的切線方向垂直，故B錯(cuò)誤；C、因?yàn)槲矬w做曲線運(yùn)動(dòng)，合外力一定不為零，故物體一定不做能做勻速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、由牛頓第二定律可知，加速度由物體在該點(diǎn)所受合外力決定的，因?yàn)槲矬w做曲線運(yùn)動(dòng)，且速率保持不變，則物體受到的加速度與曲線這一點(diǎn)的切線方向垂直，故D正確；故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是對(duì)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件的考查，勻速圓周運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)等都是曲線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于它們的特點(diǎn)要掌握住。3．（2018秋?天心區(qū)校級(jí)期末）下列說(shuō)法中正確的是（）A．只要物體做圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合外力一定指向圓心 B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，受到的合外力方向一定在不斷改變 C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng) D．向心力只能改變做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向，不能改變速度的大小【分析】物體做圓周運(yùn)動(dòng)就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物體產(chǎn)生的。向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心力是由合外力提供的。向心力的方向時(shí)刻改變，向心力也改變?！窘獯稹拷猓篈、只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力才指向圓心提供向心力，故A錯(cuò)誤；B、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，但合外力方向不一定變化，如平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大小不變，方向沿圓周的切線方向，時(shí)刻在變化，所以速度是變化的，是變速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、向心力只改變使得的方向，不改變速度的大小，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)向心力的理解能力。向心力不是什么特殊的力，其作用產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向，不改變速度的大小。4．（2019春?永清縣校級(jí)月考）一物體受到幾個(gè)恒力作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤掉一個(gè)力，物體的運(yùn)動(dòng)不可能的是（）A．勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．勻減速運(yùn)動(dòng)直線減速到零反向勻加速直線運(yùn)動(dòng) C．當(dāng)撤掉的力與運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．勻減速曲線運(yùn)動(dòng)，減速到某一不為零的速度后，做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)【分析】物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件是合力為零，如果撤掉其中的一個(gè)力而其他幾個(gè)力保持不變，則物體所受合力與撤掉的那個(gè)力等大、反向，物體將做勻變速運(yùn)動(dòng)，但軌跡不一定是直線。【解答】解：A、撤掉一個(gè)力后，如果剩余的力的合力與速度方向相同，則物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A是可能的；B、如果剩余的力的合力與速度方向相反，則物體先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)減速到零反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B是可能的；C、當(dāng)撤掉的力與運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)，由于剩余的力的合力為恒力，則物體不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C不可能；D、如果剩余的力的合力與速度方向所成的角是鈍角，則物體先做勻減速曲線運(yùn)動(dòng)，減速到某一不為零的速度后，做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，故D是可能的；本題選擇不可能的情況，故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查力的合成的規(guī)律以及曲線運(yùn)動(dòng)條件，要明確只要力和速度方向不在同一直線上，物體即做曲線運(yùn)動(dòng)。綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2019春?湖南期末）關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力，下列說(shuō)法正確的是（）A．沒(méi)有力的作用，物體就不會(huì)運(yùn)動(dòng) B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體其合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向一定不在一條直線上 C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力一定指向圓心 D．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力不一定恒定【分析】（1）力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；（2）根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件判斷；（3）勻速圓周運(yùn)動(dòng)合外力指向圓心，而變速圓周運(yùn)動(dòng)則不是，（4）勻變速曲線運(yùn)動(dòng)加速度恒定不變；【解答】解：A．根據(jù)牛頓第一定律知，當(dāng)物體不受力時(shí)總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，故沒(méi)有力物體也可以運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，所有做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，所受合外力的方向與速度方向肯定不在一條直線上。故B正確；C．加速圓周運(yùn)動(dòng)合外力與速度成銳角，減速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力與速度方向成鈍角，故C錯(cuò)誤；D．物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，所以物體的加速度恒定不變，則合外力恒定不變，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】熟記牛頓第一定律，知道曲線運(yùn)動(dòng)的合力特征，知道什么是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；2．（2019春?瀘州期末）下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng) B．物體在變力作用下，一定做曲線運(yùn)動(dòng) C．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向指向圓心 D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【分析】曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合外力與速度方向不共線，而不是合外力恒定還是不恒定；只要合外力與速度不共線，物體即做曲線運(yùn)動(dòng)，只要合外力與速度共線，物體即做直線運(yùn)動(dòng)；勻速圓周運(yùn)動(dòng)是合外力全部提供向心力，故做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力大小不變，方向時(shí)刻改變，即可判斷勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。【解答】解：AB．不管物體是受變力還是恒力作用，只要其合外力與速度共線，物體即做直線運(yùn)動(dòng)，只要其合外力與速度不共線，物體即做曲線運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；CD．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是合外力全部提供向心力，故做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力大小不變，方向時(shí)刻改變，即勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵是要掌握物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源。3．（2019春?宜城市期中）關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力一定不為零 B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度一定是變化的 C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力方向一定指向圓心 D．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心加速度方向一定指向圓心【分析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結(jié)論。【解答】解：A、物體既然是做曲線運(yùn)動(dòng)，那么物體必定要受到合外力的作用，所以做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力一定不為零，所以A正確；B、物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度始終沿切線方向，速度方向始終變化，故B正確；C、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體可以是在做加速的圓周運(yùn)動(dòng)，不一定是勻速的圓周運(yùn)動(dòng)，只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體受到的合外力方向才始終指向圓心，向心加速度的方向也就始終指向圓心，所以C錯(cuò)誤，D正確；本題讓選錯(cuò)誤的，故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題是對(duì)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件的考查，勻速圓周運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)等都是曲線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于它們的特點(diǎn)要掌握住。4．（2019春?公安縣校級(jí)期中）以下說(shuō)法中正確的是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) B．兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng) C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力是不變的【分析】既然是曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)；而勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到的是變力，是變加速曲線運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向在不斷改變，是變速運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤C、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度方向在變化的曲線運(yùn)動(dòng)不時(shí)勻變速，故C錯(cuò)誤D、勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力方向在變化，故D錯(cuò)誤故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是對(duì)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件的考查，勻速圓周運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)等都是曲線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于它們的特點(diǎn)要掌握住。5．（2019春?秦州區(qū)校級(jí)期末）關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的描述正確的是（）A．是勻速運(yùn)動(dòng) B．是勻變速運(yùn)動(dòng) C．合力不一定時(shí)刻指向圓心 D．是加速度變化的曲線運(yùn)動(dòng)【分析】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體要受到指向圓心的向心力的作用，從而產(chǎn)生指向圓心的向心加速度，向心加速度只改變物體的速度的方向不改變速度的大小?！窘獯稹拷猓篈、勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度大小不變，方向改變，不是勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度指向圓心，大小不變，方向時(shí)刻改變，所以不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的方向始終指向圓心，故C錯(cuò)誤；D、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度指向圓心，大小不變，方向時(shí)刻改變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度方向不斷改變的變速運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)要注意，其中的勻速只是指速度的大小不變，合力作為向心力始終指向圓心，合力的方向是時(shí)刻在變化的，加速度的方向也是時(shí)刻在變化的。6．（2018?山東一模）如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．AB的運(yùn)動(dòng)屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B．B的向心力是A的向心力的2倍 C．盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍 D．若B先滑動(dòng)，則B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μA小于盤與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μB【分析】A、B兩物體一起做圓周運(yùn)動(dòng)，靠摩擦力提供向心力，兩物體的角速度大小相等，結(jié)合牛頓第二定律分析判斷．【解答】解：A、AB做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度的方向始終指向圓心，是不斷變化的，所以該運(yùn)動(dòng)不屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；B、因?yàn)锳、B兩物體的角速度大小相等，根據(jù)，因?yàn)閮晌飰K的角速度大小相等，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，質(zhì)量相等，則向心力相等，故B錯(cuò)誤。C、對(duì)AB整體分析有：，對(duì)A分析，有：，知盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍，故C正確。D、對(duì)AB整體分析有：，解得：，對(duì)A分析有：，解得：，因?yàn)锽先滑動(dòng)，可知B先達(dá)到臨界角速度，可知B的臨界角速度較小，即μB＜μA，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道A、B兩物體一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度大小相等，知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，難度中等．7．（2018春?銅仁市期末）下列說(shuō)法正確的是（）A．加速度變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) B．平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力為零 D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力不變【分析】明確曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，知道平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定會(huì)受到向心力，向心力始終指向圓心，故為變力?！窘獯稹拷猓篈、變加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度變化，但屬于直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力作用，加速度恒定，為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故B正確；CD、勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中向心力時(shí)刻指向圓心，其大小不變，但方向時(shí)刻變化，合外力不為零，故CD錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查平拋及勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求知道曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和受力方面的特點(diǎn)，可以通過(guò)平拋和圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)幫助我們理解曲線運(yùn)動(dòng)。8．（2018春?東莞市期末）對(duì)于做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．加速度方向可能指向曲線凸側(cè) B．合外力不可能保持恒定 C．速度的方向一定不斷變化，速度的大小也一定不斷變化 D．在某一點(diǎn)的速度方向就是在曲線上過(guò)該點(diǎn)的切線方向【分析】做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其瞬時(shí)速度方向在曲線運(yùn)動(dòng)的切線方向。質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力不零，而且合力方向與速度方向一定不在同一直線上?！窘獯稹拷猓篈、曲線運(yùn)動(dòng)的合外力的方向指向曲線的凹側(cè)，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度的方向也指向曲線的凹側(cè)，故A錯(cuò)誤；B、曲線運(yùn)動(dòng)的合外力可能保持恒定，比如平拋運(yùn)動(dòng)，其合外力為重力，大小方向都不變，故B錯(cuò)誤；C、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)就是速度的方向一定不斷變化，但速度的大小不一定變化，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度的方向不斷變化，但速度的大小不變，故C錯(cuò)誤；D、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其瞬時(shí)速度的方向沿軌跡上該點(diǎn)的切線方向，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)取決于合力方向與速度方向間的關(guān)系，不是取決于合力是恒力，還是變力。9．（2018秋?新羅區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體間最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，則下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B的運(yùn)動(dòng)屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B．盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍 C．B的向心力大小是A的向心力大小的2倍 D．增大圓盤轉(zhuǎn)速，A先滑動(dòng)，則A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μA大于B與盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μB【分析】根據(jù)向心力的表達(dá)式F＝mω2r，再結(jié)合AB量物塊的質(zhì)量已經(jīng)運(yùn)動(dòng)的半徑，可得知AB兩物塊受到的靜摩擦力的情況；利用整體法和隔離體法進(jìn)行受力分析，找出向心力，結(jié)合向心力的表達(dá)式fA＝mω2r，可得知盤對(duì)B的摩擦力與B對(duì)A的摩擦力的大小關(guān)系；通過(guò)分析AB兩物塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；對(duì)AB整體和B進(jìn)行受力分析，利用角速度列出向心力的表達(dá)式，可得知AB兩滑塊的加速度表達(dá)式，再結(jié)合選項(xiàng)所給的條件即可?！窘獯稹拷猓涸O(shè)AB量物塊距圓盤轉(zhuǎn)軸的距離為rA、A與B都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的加速度的方向是不斷變化的，不是勻變速運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；B、AB兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以A、B兩物體的角速度大小相等，根據(jù)F＝mω2r，結(jié)合兩物塊的角速度大小相等，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，質(zhì)量相等，則需要的向心力相等，故A錯(cuò)誤。以AB為整體，進(jìn)行受力分析，豎直方向上受重力已經(jīng)圓盤的支持力，水平方向上受圓盤指向圓心的靜摩擦力，靜摩擦力提供向心力，設(shè)B受到圓盤的靜摩擦力為fB，有：fB＝2mω2r，對(duì)A受力分析，在水平方向上受B的靜摩擦作用，設(shè)此力為fA，有fA＝mω2r，由此可知盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍，故B正確，C錯(cuò)誤。D、對(duì)AB整體分析，靜摩擦力提供向心力，有：μB?2mg＝2mωB2r，解得：ωB＝，對(duì)A分析，B對(duì)A的靜摩擦力提供向心力，有：μA?mg＝mωA2r，解得：ωA＝，因?yàn)锳先滑動(dòng)，可知A先達(dá)到臨界角速度，可知A的臨界角速度較小，即μA＜μB，故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題注意隱含的條件，由A、B兩物塊一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，得知AB的角速度大小相等，了解AB兩物塊做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，沿半徑方向上的所有力的合力提供了向心力，同時(shí)要注意結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，掌握向心力的各個(gè)表達(dá)式。10．（2017秋?平羅縣校級(jí)期中）下列敘述中，正確的是（）A．加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng) B．物體做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力一定指向圓心 C．平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向與加速度方向的夾角一定越來(lái)越小 D．公式＝k，這個(gè)關(guān)系式是開(kāi)普勒在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論【分析】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)tanθ＝可判斷速度方向與豎直方向的夾角變化；加速度與速度的大小沒(méi)有關(guān)系．【解答】解：A、平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，加速度恒定，但是曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、物體只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合力才一定指向圓心，充當(dāng)向心力。故B錯(cuò)誤；C、加速度方向或恒力的方向豎直向下，設(shè)速度方向與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)tanθ＝，因?yàn)樨Q直分速度逐漸增大，則θ逐漸減小，故C正確；D、開(kāi)普勒第三定律公式＝k，是開(kāi)普勒通過(guò)對(duì)第谷的觀察資料的分析得出的結(jié)論，不是在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．D選項(xiàng)屬于常識(shí)性問(wèn)題，平常多看多記．11．（2017春?瑞昌市校級(jí)月考）下列說(shuō)法正確的是（）A．重力就是萬(wàn)有引力 B．牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力并測(cè)出了引力常量 C．物體在恒力的作用下，不可能做曲線運(yùn)動(dòng) D．火車超過(guò)限定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣將擠壓鐵軌的外軌【分析】物體由于地球的吸引而受到的力叫重力；知道重力只是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，忽略地球的自轉(zhuǎn)，我們可以認(rèn)為物體的重力等于萬(wàn)有引力．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，但是引力常量不是牛頓測(cè)出的，是卡文迪許測(cè)出的．當(dāng)物體所受的合力與速度方向不在同一條直線上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)火車以規(guī)定速度行駛，靠重力和支持力的合力提供向心力，若速度大于規(guī)定速度，則會(huì)擠壓外軌．【解答】解：A、萬(wàn)有引力是由于物體具有質(zhì)量而在物體之間產(chǎn)生的一種相互作用。任何兩個(gè)物體之間都存在這種吸引作用。物體之間的這種吸引作用普遍存在于宇宙萬(wàn)物之間，稱為萬(wàn)有引力。重力，就是由于地面附近的物體受到地球的萬(wàn)有引力而產(chǎn)生的，重力只是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，故A錯(cuò)誤。B、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)出了引力常量，故B錯(cuò)誤。C、物體在恒力作用下，可能做曲線運(yùn)動(dòng)，比如平拋運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。D、火車超過(guò)限定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，重力和支持力的合力不夠提供向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，火車會(huì)擠壓外軌，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道重力和萬(wàn)有引力大小關(guān)系，掌握物理學(xué)史，不能混淆物理學(xué)家的貢獻(xiàn)．掌握判斷物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)的方法，與物體所受的力是恒力還是變力無(wú)關(guān)．12．（2017春?云巖區(qū)校級(jí)期中）下列說(shuō)法正確的是（）A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，受到的合外力方向一定不斷改變 B．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心加速度大小和方向都不變 C．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同 D．火車超過(guò)限定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣將一定擠壓鐵軌的內(nèi)軌【分析】曲線運(yùn)動(dòng)的物體合力與速度方向不在同一條直線上，合力可能變化，也可能不變．勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度大小不變，方向始終指向圓心．平拋運(yùn)動(dòng)的加速度不變，根據(jù)△v＝gt分析相等時(shí)間內(nèi)速度變化量的關(guān)系．火車超過(guò)限定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，需要的向心力增大，火車有向外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，車輪輪緣將擠壓鐵軌的外軌．【解答】解：A、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，合力方向不一定改變，比如平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。B、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心加速度大小不變，方向時(shí)刻改變，故B錯(cuò)誤。C、平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度不變，則相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同，故C正確。D、火車超過(guò)限定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，重力和支持力的合力不夠提供向心力，會(huì)對(duì)外軌產(chǎn)生擠壓，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，知道曲線運(yùn)動(dòng)的合力可能改變，可能不變，平拋運(yùn)動(dòng)是典型的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向時(shí)刻在改變．13．（2017春?普寧市校級(jí)期中）勻速圓周運(yùn)動(dòng)是典型的曲線運(yùn)動(dòng)．對(duì)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律公式的理解，下列說(shuō)法正確的是（）A．由公式α＝可知，向心加速度a與半徑r成反比 B．由公式a＝ω2r可知，向心加速度a與半徑r成正比 C．由式子v＝ωr可知，角速度ω與半徑r成反比 D．由式子ω＝2πn可知，角速度ω與轉(zhuǎn)速n成正比【分析】當(dāng)線速度不變時(shí)，向心加速度a與半徑r成反比，當(dāng)角速度不變時(shí)，向心加速度a與半徑r成正比．根據(jù)線速度、角速度、加速度、轉(zhuǎn)速的關(guān)系式分析判斷．【解答】解：A、由公式α＝可知，當(dāng)線速度不變時(shí)，向心加速度a與半徑r成反比，故A錯(cuò)誤。B、由公式a＝ω2r可知，當(dāng)角速度不變時(shí)，向心加速度a與半徑r成正比，故B錯(cuò)誤。C、由式子v＝ωr可知，當(dāng)線速度不變時(shí)，角速度ω與半徑r成反比，故C錯(cuò)誤。D、由式子ω＝2πn可知，角速度ω與轉(zhuǎn)速n成正比，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道確定一個(gè)物理量與另外一個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí)，必須保證其它量不變，才能得出它們之間的定量關(guān)系．14．（2017春?天門期中）下列說(shuō)法正確的是（）A．豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力可能不指向圓心 B．地面附近物體所受的重力就是萬(wàn)有引力 C．物體在恒力的作用下，不可能做曲線運(yùn)動(dòng) D．火車超過(guò)限定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣將擠壓鐵軌的外軌【分析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向指向圓心，合力提供向心力．萬(wàn)有引力是重力的產(chǎn)生原因，地面附近物體所受的重力僅是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力．曲線運(yùn)動(dòng)分為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)和非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．對(duì)于火車拐彎，根據(jù)重力和支持力的合力與向心力的大小關(guān)系，判斷對(duì)外軌還是內(nèi)軌有側(cè)壓力．【解答】解：A、豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力全部提供向心力所以合力一定指向圓心，故A錯(cuò)誤；B、地面附近物體所受的重力僅是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，故B錯(cuò)誤；C、物體在恒力的作用下，可能做曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)火車超過(guò)限定的速度轉(zhuǎn)彎，重力和支持力的合力不夠提供向心力，此時(shí)車輪輪緣會(huì)擠壓鐵軌的外軌，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了向心力的來(lái)源、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、火車拐彎、運(yùn)動(dòng)的合成等基本問(wèn)題，注意豎直面的圓周運(yùn)動(dòng)合力不一定指向圓心，但是勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力一定指向圓心．15．（2017春?宜昌月考）下列說(shuō)法正確的是（）A．兩個(gè)初速度不相等的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定也是勻變速直線運(yùn)動(dòng) B．向心力是從它產(chǎn)生效果來(lái)命名的，它可以使有初速度的物體做圓周運(yùn)動(dòng)，方向始終指向圓心 C．從距地面高h(yuǎn)處平拋一小石子（空氣阻力不計(jì)），在空中某一時(shí)刻的速度可能豎直向下 D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力可能與速度方向在同一條直線上【分析】A、根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件判斷出兩直線運(yùn)動(dòng)的和運(yùn)動(dòng)，向心力是從它產(chǎn)生效果來(lái)命名的，方向始終指向圓心；物體做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)與水平方向的夾角即可判斷【解答】解：A、兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合加速度恒定，所以其合運(yùn)動(dòng)一定仍是勻變速運(yùn)動(dòng)，但不一定是直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、向心力是從它產(chǎn)生效果來(lái)命名的，它可以使有初速度的物體做圓周運(yùn)動(dòng)，方向始終指向圓心，故B正確C、從距地面高h(yuǎn)處平拋一小石子（空氣阻力不計(jì)），在空中某一時(shí)刻的速度方向與水平方向的夾角為θ，則，不可能豎直向下，故C錯(cuò)誤；D、做曲線運(yùn)動(dòng)的條件為體所受合外力與速度方向不在同一條直線上，故D錯(cuò)誤故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了曲線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的條件及和運(yùn)動(dòng)，明確圓周