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1、2-5 向心力向心力 向心加速向心加速度度一、思考與討論一、思考與討論 2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度是恒定的 還是變化的?3.勻速圓周運(yùn)動(dòng)有加速度嗎?合力為零嗎?請(qǐng)看下面課件請(qǐng)看下面課件(只看前面部分)(只看前面部分) 1.在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度的變化主要體現(xiàn)在什么地方? 二、二、 向心力向心力1.作用效果: 只改變速度的方向,不改變速度的大小2.方向: 始終與速度方向垂直,即指向圓心。3. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需的向心力由物體所受到的所有力的合力提供(勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力一定指向圓心) 變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力不等于向心力 (變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力不指向圓心) 4. 4. 向心力的大小向心力的大小rmrvm

2、F22 (3)實(shí)驗(yàn):看老師做實(shí)驗(yàn)或看實(shí)驗(yàn)課件(1)猜想:向心力的大小與那些因素有關(guān)? (2)方法:控制變量法(4)公式:vm r)T2(m2 r)f2(m2 注意:向心力是按效果命名的,實(shí)際問題中,向注意:向心力是按效果命名的,實(shí)際問題中,向心力可以由某一個(gè)力提供,也可以由某幾個(gè)力的心力可以由某一個(gè)力提供,也可以由某幾個(gè)力的合力提供。合力提供。 對(duì)問題進(jìn)行受力分析時(shí),不能在物體受力之外對(duì)問題進(jìn)行受力分析時(shí),不能在物體受力之外加上向心力,只能在問題已有受力中去找向心力加上向心力,只能在問題已有受力中去找向心力。三、向心加速度三、向心加速度 2var1、公式:由牛頓第二定律得2、意義:向心加速度是

3、表示做圓周運(yùn)動(dòng)物體速度方向變化快慢的物理量r2 v r)T2(2 r)f2(2 3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)加速度矢量的方向不斷改變的運(yùn)動(dòng) 關(guān)于向心力的說法中正確的是( )(A)物體受到向心力的作用才可能改變物體運(yùn)動(dòng)速度的大小(B)向心力是指向圓心方向的合力,是根據(jù)力的作用效果命名的(C)向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力,也可以是其中一種力或一種力的分力(D)向心力只改變物體運(yùn)動(dòng)的方向,不可能改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢作業(yè):P1923 能力提升有能力的做例題1。關(guān)于向心力的說法中正確的是( )(A)物體受到向心力的作用才可能做圓周運(yùn)動(dòng)(B)向心力是指向圓心方向的合力,是根據(jù)力的作用效果命名的(C

4、)向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力,也可以是其中一種力或一種力的分力(D)向心力只改變物體運(yùn)動(dòng)的方向,不可能改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢答案答案ABCD2. 物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)( )(A) 物體受到的合外力方向一定指向圓心(B) 物體受到的合外力大小一定等于(C) 物體受到的合外力大小一定是變化的(D) 物體受到的合外力方向一定是變化的答案答案 D3.向心加速度是描述作圓周運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的( )(A)角速度變化的快慢 (B)線速度變化的慢(C)所受向心力變化的快慢(D)線速度方向變化的快慢答案答案D4.如圖,為甲乙兩球作勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心加速度隨半徑變化的圖像,由圖像可以知道( )(A)甲球運(yùn)動(dòng)時(shí),

5、線速度大小保持不變;(B)甲球運(yùn)動(dòng)時(shí),角速度大小保持不變;(C)乙球運(yùn)動(dòng)時(shí),線速度大小保持不變;(D)乙球動(dòng)動(dòng)時(shí),線速度大小保持不變。 答案答案AD5.分析下例各種情況做圓周運(yùn)動(dòng)的問題的向心力的來源(根據(jù)具體情況各位老師可以編出相應(yīng)計(jì)算題)r(1)拉線在光滑水平面內(nèi)拉著物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)GN分析:分析: 小球的受力情況結(jié)論:結(jié)論:彈力(線的拉力)提供向心力彈力(線的拉力)提供向心力可見: 物體受N、G、T三個(gè)力的作用T6O (2)水平面上繞自身軸勻速旋轉(zhuǎn)的圓盤上放置一)水平面上繞自身軸勻速旋轉(zhuǎn)的圓盤上放置一木塊木塊,木塊相對(duì)圓盤靜止,試分析木塊的向心力。,木塊相對(duì)圓盤靜止,試分析木塊的向心力。

6、木塊受力:木塊受力:豎直向下的重力豎直向下的重力 GG豎直向上的支持力豎直向上的支持力 NN水平方向指向圓心的摩擦力水平方向指向圓心的摩擦力 f木塊做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力:木塊做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力:f由圓盤對(duì)木塊的靜摩擦力由圓盤對(duì)木塊的靜摩擦力 f 提供提供f f f f f fGT (3)如圖所示、試分析小球途徑最低點(diǎn)時(shí)的受力情況。 :物體受T、G兩個(gè)力的作用 :T、G的合力F合=T-G 提供向心力提供向心力可見:mvo(4)如圖所示,細(xì)線栓一小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),試分析小球的受力情況.圖示為圓錐擺(拉線不在水平圖示為圓錐擺(拉線不在水平面內(nèi))面內(nèi))movL分析:分析:小球的受力情況小

7、球的受力情況mgTF向可見,小球受兩個(gè)可見,小球受兩個(gè)力力mg和和T, F向向由由mg和和T的合力提供的合力提供5 (5)試分析在豎直放置光滑圓錐內(nèi)做)試分析在豎直放置光滑圓錐內(nèi)做勻速圓周運(yùn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球動(dòng)小球所需的向心力。所需的向心力。小球受力:小球受力:豎直向下的重力豎直向下的重力 G垂直圓錐面的支持力垂直圓錐面的支持力 NGNF小球的向心力:小球的向心力:由重力和支持力的合力提供由重力和支持力的合力提供(6)分析運(yùn)動(dòng)員途徑彎道時(shí)的受力情況NmgF合f13F向=f+F合6. 如圖所示,質(zhì)量為m的物體,沿半徑為R的1/4圓形軌道自A點(diǎn)滑下,OB為豎直方向,物體與軌道間的滑動(dòng)系數(shù)為,物體滑至

8、B點(diǎn)時(shí)的速度為v,此時(shí)物體所受的摩擦力為_.7.一只半球殼半徑為R, 截口水平, 現(xiàn)有一個(gè)物體A質(zhì)量為m, 位于半球面內(nèi)側(cè),隨同半球面一起繞對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng), 如圖所示. (1) 若A與球面間摩擦系數(shù)為, 則物體A剛好能貼在截面口附近, 此時(shí)的角速度多大? (2) 若不考慮摩擦, 則當(dāng)球以上述角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體A位于半球面內(nèi)側(cè)什么地方? Rg/(1) (2) arc sin處理勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般步驟:處理勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般步驟:(1)明確對(duì)象,找出圓周平面,確定圓心及半徑;)明確對(duì)象,找出圓周平面,確定圓心及半徑;(2)進(jìn)行受力分析,畫出受力圖;)進(jìn)行受力分析,畫出受力圖;(3)求出指向圓心方向的合力,即向心力;)求出指向圓心方向的合力,即向心力;(4)用牛頓第二定律)用牛頓第

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