【精准解析】物理必修第二册达标 6.2.1 向心力

课堂素养达标1.关于向心力，下列说法中正确的是

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)A.物体由于做圆周运动而产生一个向心力B.向心力不改变物体的速度大小C.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力D.做一般曲线运动的物体的合力即为向心力【解析】选B。由向心力的概念对各选项作出判断，注意一般曲线运动与匀速圆周运动的区别。与速度方向垂直的力使物体运动方向发生改变，此力指向圆心命名为向心力，所以向心力不是物体做圆周运动而产生的。向心力与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向。做匀速圆周运动的物体的向心力始终指向圆心，方向在不断变化，是个变力。做一般曲线运动的物体的合力通常可分解为切向分力和法向分力。切线方向的分力提供切向加速度，改变速度的大小；法线方向的分力提供向心加速度，改变速度的方向。正确选项为B。2.一只质量为m的老鹰，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，则空气对老鹰作用力的大小等于

(

)A.m

B.mC.m

D.mg【解析】选A。根据牛顿第二定律得，F合=m，受力分析如图：由平行四边形定则可得，空气对鹰的作用力大小为：F==m，故A正确，B、C、D错误。3.在双人花样滑冰运动中，有时会看到男运动员拉着女运动员离开冰面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为30°，重力加速度为g，估算该女运动员

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)A.受到的拉力为G

B.受到的拉力为2GC.向心加速度为3g

D.向心加速度为2g【解析】选B。如图所示F1=Fcos30°，F2=Fsin30°，F2=G，F1=ma，a=g，F=2G，故选B。【补偿训练】如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面上做匀速圆周运动，以下说法正确的是

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)A.vA>vB

B.ωA>ωBC.aA>aB

D.压力NA>NB【解析】选A。研究任意一个小球：受力如图。将FN沿水平和竖直方向分解得：FNcosθ=ma

①FNsinθ=mg

②由②可知支持力相等，则A、B对内壁的压力大小相等：NA=NB。根据牛顿第二定律，合力提供向心力，合力相等，则向心力相等。由①②可得：mgcotθ=ma=m=mω2r。可知半径大的线速度大，角速度小。则A的线速度大于B的线速度，vA>vB，A的角速度小于B的角速度，ωA<ωB。向心加速度a=gcotθ，则知两球的向心加速度相等，aA=aB。故A正确，B、C、D错误。4.(多选)如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是(

)A.螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B.螺丝帽受到管的弹力方向水平向外，背离圆心C.此时手转动塑料管的角速度ω=D.若管的转动加快，螺丝帽有可能相对管发生运动【解析】选A、C。螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力，螺丝帽在竖直方向上没有加速度，根据牛顿第二定律得知，螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡，A符合题意；螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心，B不符合题意；根据牛顿第二定律得：FN=mω2r，fm=mg，又fm=μFN，联立得到ω