高中物理第五章曲线运动第6节向心力同步练习3新人教版必修2

【向心力】是物体做圆周运动时所受或所施加的力，它的方向总是指向圆心，用于提供维持物体圆周运动所需的向心加速度。向心力不改变物体的速度大小，只改变物体运动的方向。在不同的场景中，向心力可以由不同力的组合提供，例如在汽车转弯时，向心力是由摩擦力提供的；在地球表面，物体受到的重力和离心力的合力提供向心力，使得物体沿着地球表面做圆周运动。 【质点模型】在物理学中，质点是一个理想化的模型，用来代表实际物体的质量但忽略其形状和大小，适用于物体的平动分析。然而，当研究物体的转动或者旋转时，如车轮的运动，质点模型不再适用，因为转动涉及到物体各部分相对于中心的相对运动，需要用更复杂的力学模型来描述，如刚体模型。 【匀速圆周运动】是指物体沿着圆周路径运动，且速度大小保持不变，但方向时刻改变。在匀速圆周运动中，物体的向心加速度和向心力是恒定的，它们与物体的质量、速率和半径有关。在问题中，质点P和Q的向心加速度与半径的关系反映了它们做圆周运动的不同性质。 【超重和失重】物体在做圆周运动时，会经历超重和失重的状态。超重是指物体所受支持力大于重力，如在上升过程或过顶点时；失重则是指支持力小于重力，如在下降过程或在最低点。在题目中的物块做匀速圆周运动时，其在某些位置会经历超重或失重现象。 【力的分解与合成】在物体做圆周运动时，需要将合外力分解为沿半径方向的向心力和垂直半径方向的力。例如，在木板上的物块做圆周运动时，物块受到重力、支持力以及可能存在的摩擦力，这些力的合适分解才能确保向心力的存在。 【角速度与线速度】角速度描述物体转动的快慢，线速度则是物体沿圆周运动的瞬时速度。对于同一直径上的点，角速度相同，线速度与半径成正比。拖拉机前后轮的例子展示了这一关系，后轮的直径是前轮的两倍，因此尽管角速度相同，但前轮边缘上的点线速度是后轮的一半。 【受力分析】在分析物体做圆周运动时，需要对物体进行受力分析，找出提供向心力的力，如绳子的拉力、摩擦力、重力等。在某些情况下，如轻杆上的小球，杆的两端会受到不同的力以平衡物体的转动。 【计算题】计算题要求解出物体在特定条件下的角速度、向心力、加速度、压力等物理量。例如，半球形碗中的物体随碗转动而不滑动，需要找到合适的角速度使得摩擦力提供足够的向心力；而小球在圆轨道上的运动则需要利用动能定理和牛顿第二定律来计算在各点的压力。 总结来说，本章节主要探讨了向心力的概念、匀速圆周运动的特点、质点模型和刚体模型的应用、超重和失重的状态、力的分解与合成、角速度和线速度的关系，以及如何通过受力分析解决实际问题。这些知识点是高中物理中曲线运动部分的重要组成部分，有助于理解和解决与圆周运动相关的物理问题。