2向心力核心素養(yǎng)點擊

物理觀念(1)知道向心力的概念，知道向心力是根據(jù)力的效果命名的。(2)掌握向心力的表達(dá)式。(3)知道勻速圓周運動的向心力特點。(4)知道變速圓周運動和一般曲線運動的受力特點?？茖W(xué)思維(1)會分析向心力的來源。(2)能夠計算簡單情境中的向心力。(3)能夠處理勻速圓周運動的動力學(xué)問題?？茖W(xué)探究通過實驗探究影響向心力大小的因素之間的關(guān)系。一、向心力1．填一填(1)定義：做勻速圓周運動的物體所受的合力總指向_____。這個指向_____的力就叫作向心力。(2)作用效果：對于做勻速圓周運動的物體，物體的速度______不發(fā)生改變，因此，所受合力只改變速度的______。(3)來源：向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，向心力是由_______或者幾個力的______提供的。圓心圓心大小方向某個力合力2．判斷(1)對于做勻速圓周運動的物體，其所受的向心力既可以改變物體速度的大小，也可以改變物體速度的方向。

()(2)向心力和重力、彈力一樣，是性質(zhì)力。

(

)(3)向心力的方向總是指向圓心，是恒力。

(

)×××3．選一選 如下圖，一架飛機在水平面內(nèi)盤旋做勻速圓周運動，那么以下關(guān)于飛機受力的說法正確的選項是 () A．飛機受重力、空氣對它的作用力和向心力的作用 B．飛機受重力和空氣對它的作用力 C．飛機受重力和向心力的作用 D．飛機受空氣對它的作用力和向心力的作用 圖解析：飛機在空中做勻速圓周運動，受重力和空氣對它的作用力，兩個力的合力充當(dāng)它做勻速圓周運動的向心力。向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，不是物體實際受到的力，在分析物體的受力時，不能將其作為物體受到的力。故B正確。答案：B

二、向心力的大小1．填一填(1)感受向心力的大?。?如下圖，在繩子的一端拴一個小沙袋，另一端握在 手中。將手舉過頭頂，使沙袋在水平面內(nèi)做圓周運動。換圖 不同質(zhì)量的沙袋，并改變沙袋轉(zhuǎn)動的_____和繩的____，感受向心力的變化。(2)探究向心力的大小： ①器材：_________演示器。 ②探究方法：___________法。 ③探究目的：探究向心力大小與物體的_____、_____和__________的關(guān)系。速度長度向心力控制變量質(zhì)量速度軌道半徑mω2r2．判斷(1)線速度越大，向心力一定越大。

()(2)角速度越大，向心力一定越大。

()(3)半徑越大，向心力一定越小。

()(4)當(dāng)角速度一定時，半徑越大，質(zhì)量越大，向心力越大。

()×××√3．選一選 用如下圖的裝置做探究做勻速圓周運動的物體需要的向 心力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗。本實驗采用的科學(xué)方法是 () 圖 A．控制變量法 B．累積法 C．微元法 D．放大法 解析：本實驗要探究向心力大小與物體的質(zhì)量、速度和軌道半徑多個量的關(guān)系，故采用控制變量法，故A正確。答案：A三、變速圓周運動和一般曲線運動的受力特點1．填一填(1)變速圓周運動的受力特點 做變速圓周運動的物體所受的合力一般不指向_____，根據(jù)合力F產(chǎn)生的效果，可以把合力F分解為兩個相互垂直的 分力，如下圖： ①跟圓周____的分力Ft，此分力只改變物體速度的_____；圖 ②指向____的分力Fn，此分力提供物體做圓周運動所需的________，只改變物體速度的______。圓心相切大小圓心向心力方向(2)一般曲線運動的處理方法 把一般曲線分割成許多_____的小段，質(zhì)點在每小段的運動 都可以看作______運動的一局部，如下圖。這樣，在 分析質(zhì)點經(jīng)過曲線上某位置的運動時，就可以采用_____ 圖 運動的分析方法來處理了。很短圓周圓周2．判斷(1)做變速圓周運動的物體的向心力不指向圓心。

()(2)做變速圓周運動的物體的合外力的切線方向的分力只改變速度的大小。

()(3)做變速圓周運動的物體的合外力指向圓心的分力提供向心力。

()(4)一般曲線運動不能用圓周運動的分析方法。

()×√√×3．選一選

在水平冰面上，狗拉著雪橇做變速圓周運動，O點為圓心，圖中能正確的表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的是

(

)圖解析：雪橇所受的摩擦力方向一定與運動方向相反，沿圓周的切線方向；牽引力F有沿半徑指向圓心的分力提供向心力，沿切向的分力與Ff的合力改變雪橇速度的大小，故C正確。答案：C

主題探究(一)對向心力的理解[問題驅(qū)動](1)如圖甲所示，小球在細(xì)繩的牽引下在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動。請思考：小球受哪些力的作用？其向心力來源是什么？(2)如圖乙所示，物塊在水平圓盤上隨圓盤做勻速圓周運動。請思考：物塊受哪些力的作用？其向心力來源是什么？(3)如圖丙所示，小球在細(xì)繩的牽引下在空中做勻速圓周運動。請思考：小球受哪些力的作用？其向心力來源是什么？提示：(1)圖甲中小球受到重力、桌面的支持力和細(xì)繩的拉力作用，其向心力由三個力的合力提供，也可以說成由細(xì)繩的拉力提供。(2)圖乙中物塊受到重力、圓盤的支持力和靜摩擦力作用，其向心力由三個力的合力提供，也可以說成由靜摩擦力提供。(3)圖丙中小球受到重力、細(xì)繩的拉力作用，其向心力由兩個力的合力提供，也可以說成由細(xì)繩拉力的水平分力提供。

【重難釋解】1．向心力的方向做勻速圓周運動的物體受到的向心力的方向時刻在變化，始終指向圓心，與線速度的方向垂直。2．向心力的作用效果由于向心力的方向與物體運動方向始終垂直，故向心力不改變物體線速度的大小，只改變物體線速度的方向。3．向心力的來源做勻速圓周運動的物體，向心力等于物體所受的合力，常等效為三種情況：合力充當(dāng)向心力；某一個力充當(dāng)向心力；某個力的分力充當(dāng)向心力。4．向心力的大小對于做勻速圓周運動的物體，其所受向心力的大小始終不變，但對于做非勻速圓周運動(如用一根繩拴住小球繞固定圓心在豎直平面內(nèi)做的圓周運動)的物體，其所受向心力的大小隨速率v的變化而變化，公式表述的只是瞬時值。典例1(多項選擇)以下關(guān)于向心力的表達(dá)中，正確的選項是 ()A．向心力的方向始終指向圓心，因此向心力是一個變力B．做勻速圓周運動的物體，除受到別的物體對它的作用力外，還一定受到一個向心力的作用C．向心力可以是重力、彈力、摩擦力中的某個力，也可以是這些力中某幾個力的合力，或者是某一個力的分力D．向心力既改變物體速度的方向，也改變物體速度的大小[解析]

向心力時刻指向圓心，其方向時刻改變，因此向心力是一個變力，故A正確；向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，它可以是物體受到的合力，也可以是某一個力的分力，因此，在進(jìn)行受力分析時，不能再分析向心力，故B錯誤，C正確；向心力與線速度方向垂直，因此向心力只改變線速度方向，不改變線速度大小，故D錯誤。[答案]

AC(1)“勻速圓周運動〞中“勻速〞的含義僅指線速度大小不變，而線速度的方向時刻變化，因此做勻速圓周運動的物體處于非平衡狀態(tài)。(2)向心力的方向時刻指向圓心，方向時刻在變，因此是個變力?！舅仞B(yǎng)訓(xùn)練】1．以下關(guān)于向心力的說法中正確的選項是 () A．做勻速圓周運動的物體除了受到重力、彈力等力外還受到向心力的作用 B．向心力和重力、彈力一樣，是性質(zhì)力 C．做勻速圓周運動的物體的向心力即為其所受的合力 D．做圓周運動的物體所受各力的合力一定充當(dāng)向心力解析：向心力是一個效果力，可以是某一個力，也可以是幾個力的合力，或是某個力的分力，故A、B錯誤；做勻速圓周運動的物體所受合外力指向圓心，完全提供向心力，非勻速圓周運動中是物體所受合外力指向圓心的分力提供向心力，故C正確，D錯誤。答案：C

2．一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，盤面上有一個小物體隨圓盤 一起運動。對小物體進(jìn)行受力分析，以下說法正確的選項是() A．只受重力和支持力 B．只受重力、支持力、摩擦力 C．只受重力、支持力、向心力 圖 D．只受重力、支持力、摩擦力、向心力解析：小物體做勻速圓周運動，合力指向圓心，對小物體進(jìn)行受力分析，其受重力、支持力和靜摩擦力，如下圖；重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力，故B正確。答案：B3．如下圖，把一個小球放在玻璃漏斗中，晃動漏斗， 可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周 運動。此時小球所受到的力有 () A．重力、支持力 圖 B．重力、支持力、向心力 C．重力、向心力 D．重力、支持力、向心力、沿漏斗壁的下滑力 解析：小球受到重力和支持力，因為小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供，故A正確，B、C、D錯誤。答案：A主題探究(二)探究向心力大小的表達(dá)式【重難釋解】1．實驗儀器圖2．實驗原理及探究方法(1)實驗原理勻速轉(zhuǎn)動手柄，可以使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球也隨著做勻速圓周運動。擋板對小球的壓力提供了小球做勻速圓周運動的向心力。小球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標(biāo)尺。根據(jù)標(biāo)尺上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可以粗略計算出兩個球所受向心力的比值。(2)探究方法——控制變量法控制變量探究內(nèi)容m、r相同，改變ω探究向心力F與角速度ω的關(guān)系m、ω相同，改變r探究向心力F與半徑r的關(guān)系ω、r相同，改變m探究向心力F與質(zhì)量m的關(guān)系3．實驗步驟(1)把兩個質(zhì)量相同的小球放在長槽和短槽上，使它們的轉(zhuǎn)動半徑相同。調(diào)整變速塔輪上的皮帶，使兩個小球的角速度不同。探究向心力的大小與角速度的關(guān)系。(2)保持兩個小球質(zhì)量不變，增大長槽上小球的轉(zhuǎn)動半徑。調(diào)整變速塔輪上的皮帶，使兩個小球的角速度相同。探究向心力的大小與軌道半徑的關(guān)系。(3)換成質(zhì)量不同的小球，使兩小球的轉(zhuǎn)動半徑相同。調(diào)整變速塔輪上的皮帶，使兩個小球的角速度也相同。探究向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系。(4)重復(fù)幾次以上實驗。4．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)m、r一定序號123456F向

ω

ω2

(2)m、ω一定序號123456F向

r

(3)r、ω一定(4)分別作出F向-ω2、F向-r、F向-m的圖像。序號123456F向

m

5．實驗結(jié)論(1)在質(zhì)量和軌道半徑一定的情況下，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，向心力的大小與軌道半徑成正比。(3)在軌道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。典例2用如下圖的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。圖(1)圖示情景正在探究的是________。A．向心力的大小與半徑的關(guān)系B．向心力的大小與線速度大小的關(guān)系C．向心力的大小與角速度的關(guān)系D．向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系(2)通過本實驗可以得到的結(jié)果是________。A．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成正比C．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D．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比[解析]

(1)控制半徑、角速度不變，只改變質(zhì)量，來研究向心力的大小與質(zhì)量之間的關(guān)系，故D正確。(2)通過控制變量法，得到的結(jié)果為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，故C正確。[答案]

(1)D

(2)C【素養(yǎng)訓(xùn)練】4．如下圖，圖甲為“用向心力演示器探究向心力公式〞的實驗示意圖，圖乙為俯視圖。圖中A、B槽分別與C、D輪同軸固定，且C、D輪半徑相同。C、D兩輪在皮帶的帶動下勻速轉(zhuǎn)動。圖 (1)兩槽轉(zhuǎn)動的角速度ωA__________ωB。(填“>〞“＝〞或“<〞)。 (2)現(xiàn)有兩質(zhì)量相同的鋼球，①球放在A槽的邊緣，②球放在B槽的邊緣，它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2∶1。鋼球①、②的線速度之比為__________；受到的向心力之比為__________。解析：(1)因兩輪C、D轉(zhuǎn)動的角速度相同，而兩槽的角速度與兩輪角速度相同，所以兩槽轉(zhuǎn)動的角速度相等，即ωA＝ωB。(2)鋼球①、②的角速度相同，運動軌道半徑之比為2∶1，根據(jù)v＝ωr可知，線速度之比為2∶1；根據(jù)F＝mω2r可知，受到的向心力之比為2∶1。

答案：(1)＝(2)2∶1

2∶15．如下圖是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實驗裝置圖，轉(zhuǎn)動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在變速塔輪2和變速塔輪3上的不同圓盤上，可使兩個槽內(nèi)的小球6、7分別以不同的角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂8的擋板對小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧Γㄟ^橫臂8的杠桿作用使彈簧測力套筒9下降，從而露出標(biāo)尺10，根據(jù)標(biāo)尺10上露出的紅白相間等分標(biāo)記可粗略計算出兩個球所受向心力的比值。(1)現(xiàn)將兩小球分別放在兩邊的槽內(nèi)，為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關(guān)系，以下說法中正確的選項是________。A．在小球運動半徑相等的情況下，用質(zhì)量相同的小球做實驗B．在小球運動半徑相等的情況下，用質(zhì)量不同的小球做實驗C．在小球運動半徑不等的情況下，用質(zhì)量不同的小球做實驗D．在小球運動半徑不等的情況下，用質(zhì)量相同的小球做實驗(2)在該實驗中應(yīng)用了________(填“理想實驗法〞“控制變量法〞或“等效替代法〞)來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和運動半徑r之間的關(guān)系。(3)當(dāng)用兩個質(zhì)量相等的小球做實驗，且左邊小球的軌道半徑為右邊小球的軌道半徑的2倍時，轉(zhuǎn)動時發(fā)現(xiàn)右邊標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分標(biāo)記為左邊的2倍，那么，左邊變速塔輪與右邊變速塔輪之間的角速度之比為________。答案：(1)A

(2)控制變量法(3)1∶2主題探究(三)勻速圓周運動的理解及實例分析[問題驅(qū)動]有一種游戲很像“意念〞魔術(shù)，用硬塑料管和一個鐵質(zhì)螺絲帽做游戲，將螺絲帽套在塑料管上，游戲者手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做圓周運動，通過控制塑料管的轉(zhuǎn)動速度可以操控螺絲帽的運動。 圖結(jié)合上面的情景，請思考：(1)螺絲帽恰好不滑動時，哪些力提供螺絲帽做圓周運動所需的向心力？(2)假設(shè)增大塑料管的轉(zhuǎn)速，螺絲帽有可能相對塑料管向上運動嗎？提示：(1)螺絲帽恰好不滑動時，其所受重力和靜摩擦力平衡，硬塑料管的水平彈力提供向心力。(2)不能。假設(shè)增大塑料管的轉(zhuǎn)速，那么螺絲帽做圓周運動所需的向心力增大，在水平方向受到的彈力增大，螺絲帽和塑料管之間的最大靜摩擦力增大，但螺絲帽所受靜摩擦力不變，豎直方向上所受合力為0，螺絲帽相對塑料管仍靜止。【重難釋解】1．勻速圓周運動的解題策略在解決勻速圓周運動相關(guān)問題的過程中，要注意以下幾個方面：(1)知道物體做圓周運動的軌道所在的平面，明確圓心和半徑是解題的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。(2)分析清楚向心力的來源，明確向心力是由什么力提供的，確定F合＝F向。(3)根據(jù)線速度、角速度的特點，選擇適宜的向心力表達(dá)式。(4)根據(jù)F向＝m＝mω2r＝mωv建立方程，求解有關(guān)問題。2．幾種常見的勻速圓周運動實例分析實例示意圖向心力用細(xì)線拴住小球在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運動線的拉力提供向心力，

F向＝FT物體隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運動，且相對轉(zhuǎn)盤靜止轉(zhuǎn)盤對物體的靜摩擦力提供向心力，F(xiàn)向＝Ff小球在細(xì)線作用下，在水平面內(nèi)做圓周運動重力和細(xì)線的拉力的合力提供向心力，F(xiàn)向＝F合實例示意圖向心力木塊隨圓桶繞軸線做圓周運動圓桶側(cè)壁對木塊的彈力提供向心力，F(xiàn)向＝FN飛機在水平面內(nèi)做勻速圓周運動重力和空氣的作用力的合力提供向心力，F(xiàn)向＝F合典例3圖甲為游樂園中“空中飛椅〞的游戲設(shè)施，它的根本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子的下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。假設(shè)將人和座椅看成一個質(zhì)點，那么可簡化為如圖乙所示的物理模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，設(shè)繩長l＝10m，質(zhì)點的質(zhì)量m＝60kg，轉(zhuǎn)盤靜止時質(zhì)點與轉(zhuǎn)軸之間的距離d＝4.0m，轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段時間后質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動，此時繩與豎直方向的夾角θ＝37°，不計空氣阻力及繩重，且繩不可伸長，sin37°＝0.6,cos37°＝，g取10m/s2，求質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動時：圖(1)繩子拉力的大小；(2)轉(zhuǎn)盤角速度的大小。[遷移·發(fā)散]在典例3中，假設(shè)轉(zhuǎn)盤角速度變大，那么繩子拉力如何變化？繩子與豎直方向的夾角如何變化？提示：假設(shè)角速度增大，那么繩子與豎直方向的夾角變大，拉力變大。【素養(yǎng)訓(xùn)練】6．如下圖，一箱土豆在轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤以角速度ω做勻速 圓周運動，其中一個處于中間位置的土豆質(zhì)量為m(可視為質(zhì) 點)，它到轉(zhuǎn)軸的距離為R，那么其他土豆對該土豆的作用力為()圖答案：C

7．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·重慶卷)(多項選擇)如下圖， 一輕繩穿過水平桌面上的小圓孔，上端拴物體M，下端拴 物體N(物體M、N可視為質(zhì)點)。假設(shè)物體M在桌面上做半徑 為r的勻速圓周運動時，角速度為ω，線速度大小為v，物體 N處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么(不計摩擦) () 圖 A．M所需向心力大小等于N所受重力的大小 B．M所需向心力大小大于N所受重力的大小 C．v2與r成正比 D．ω2與r成正比解析：物體N靜止不動，繩子拉力與物體N的重力相等，物體M做勻速圓周運動，繩子拉力完全提供向心力，即T＝mNg＝F向，因此M所需向心力大小等于N所受重力的大小，故A正確，B錯誤；根據(jù)向心加速度公式和牛頓第二定律得F向＝mNg＝m，那么v2與r成正比，故C正確；根據(jù)向心加速度公式和牛頓第二定律得F向＝mNg＝mω2r，那么ω2與r成反比，故D錯誤。答案：AC8．長為L的細(xì)線，一端拴一質(zhì)量為m的小球(可看作質(zhì)點)， 另一端固定于O點，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動， 如下圖，當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角為α?xí)r，重力 加速度為g，求： 圖 (1)細(xì)線的拉力F； (2)小球運動的線速度大??； (3)小球運動的角速度及周期。主題探究(四)變速圓周運動的理解及實例分析[問題驅(qū)動]蕩秋千是小朋友很喜歡的游戲，如下圖是蕩秋千的情景。(1)當(dāng)秋千向下蕩時，小朋友做的是勻速圓周運動還是變速圓周運動？(2)繩子拉力與重力的合力指向懸掛點嗎？運動過程中，公式Fn＝m＝mω2r還適用嗎？圖提示：(1)小朋友做的是變速圓周運動。(2)小朋友蕩到最低點時，繩子拉力與重力的合力指向懸掛點，在其他位置，合力不指向懸掛點。公式Fn＝m＝mω2r仍然適用?！局仉y釋解】勻速圓周運動與變速圓周運動的比較運動類型勻速圓周運動變速圓周運動線速度特點線速度的方向不斷改變、大小不變線速度的大小、方向都不斷改變受力特點合力方向一定指向圓心，充當(dāng)向

心力合力可分解為與圓周相切的分力和指向圓心的分力，指向圓心的分力充當(dāng)向心力周期性有不一定有性質(zhì)均是非勻變速曲線運動公式Fn＝m＝mω2r都適用[特別提醒]變速圓周運動的合力方向一般不指向圓心，但是在某些位置的合力方向可能指向圓心。

典例4一根長為0.8m的繩子，當(dāng)其受到7.84N的拉力時被拉斷。假設(shè)在此繩的一端拴一個質(zhì)量為0.4kg的物體，使物體以繩子的另一端為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運動，那么物體運動到最低點時繩子恰好斷裂。求物體運動至最低點時的角速度和線速度大小(g＝9.8m/s2)。 圖(1)物體做非勻速圓周運動時，在任何位置均是由沿半徑方向指向圓心的合力提供向心力。(2)物體做一般曲線運動時，在每段小圓弧處仍可按圓周運動規(guī)律進(jìn)行處理。【素養(yǎng)訓(xùn)練】9．如下圖，物塊P置于水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運動， 且始終與轉(zhuǎn)盤相對靜止，圖中c沿半徑指向圓心，a與c垂直， 以下說法正確的選項是 () A．當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，P受摩擦力方向為b方向 圖 B．當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時，P受摩擦力方向可能為c方向 C．當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時，P受摩擦力方向可能為a方向 D．當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動時，P受摩擦力方向可能為d方向解析：做勻速圓周運動的物體，在切向方向受力為0，合力指向圓心，而物塊P的向心力是由摩擦力提供的，因此當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，P受摩擦力方向為c方向，故A錯誤。當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時，物塊P做加速圓周運動，不僅有沿c方向指向圓心的向心力，還有沿a方向的切向力，使線速度大小增大，二力的合力為摩擦力，方向可能為b方向，故B、C錯誤。當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動時，物塊P做減速圓周運動，不僅有沿c方向指向圓心的向心力，還有沿a相反方向的切向力，使線速度大小減小，二力的合力為摩擦力，方向可能為d方向，故D正確。答案：D

解析：如下圖，對小球進(jìn)行受力分析，它受重力和繩子拉力的作用，向心力是指向圓心方向的合力。因此，可以說是小球所受合力沿繩方向的分力，也可以說是各力沿繩方向的分力的合力，故C、D正確。答案：CD11．(2021·全國卷Ⅰ)如圖，一同學(xué)表演蕩秋千。秋千 的兩根繩長均為10m，該同學(xué)和秋千踏板的總質(zhì)量約為50kg。 繩的質(zhì)量忽略不計。當(dāng)該同學(xué)蕩到秋千支架的正下方時，速度 大小為8m/s，此時每根繩子平均承受的拉力約為() 圖

A．200N B．400N C．600N D．800N解析：取該同學(xué)與踏板為研究對象，該同學(xué)身高相對于秋千的繩長可忽略不計，可以把該同學(xué)與踏板看成質(zhì)點。當(dāng)該同學(xué)蕩到秋千支架的正下方時，由牛頓第二定律有2F－mg＝m，代入數(shù)據(jù)解得F＝410N，最接近選項B，故B正確。答案：B

一、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維人工重力

人工重力可以防止人類因長期處于失重環(huán)境中引起的健康問題，對長期載人太空活動尤其重要。甲乙圖產(chǎn)生人工重力的常用方法是通過太空船整體或局部的旋轉(zhuǎn)，使得太空船的乘員感受到離心運動的趨勢，從而模擬重力的效果。但當(dāng)前的人工“重力〞技術(shù)尚未到達(dá)實際應(yīng)用的水平。