物理人教版高中必修二（2019年新編）6-3 向心加速度（課件）

第3節(jié)向心加速度

1.不管勻速圓周還是變速圓周，都需要一個(gè)指向圓心的力：向心力思考.勻速圓周速度大小不變?cè)趺磿?huì)有加速度呢？復(fù)習(xí)回顧：

2.有力就會(huì)產(chǎn)生加速度，向心力產(chǎn)生的加速度叫向心加速度。第3節(jié)向心加速度1.a=一、加速度V1△VV2△t

V1△VV2△tAV1V2V2V1△V(平均加速度)2.瞬間加速度a=

0第3節(jié)向心加速度一、加速度二、向心加速度1.推導(dǎo)：

=a向第3節(jié)向心加速度一、加速度二、向心加速度1.推導(dǎo)：

=a向2.其它表達(dá)式：a向=ω2r=

注意：①a反應(yīng)的是V變化的快慢②a向反應(yīng)的是圓周運(yùn)動(dòng)V方向變化的快慢=ωv思考：從公式看，向心加速度與半徑成反比；從公式

看，向心加速度與半徑成正比．這兩個(gè)結(jié)論是否矛盾?

由a=v2/r

知，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其線速度大小一定時(shí)，向心加速度與半徑成反比；

由a=ω2r

知，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，角速度一定時(shí)，向心加速度與半徑成正比。m

mgNf思考1.一物體跟隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，什么力提供向心力？思考2.轉(zhuǎn)盤的角速度達(dá)到多大時(shí)物體將被隨出去？

2m思考3：材料與m球完全相同的質(zhì)量為2m的小球也放在離圓心為r的地方隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，哪個(gè)球先被甩出？2mm思考4：材料完全相同的質(zhì)量分別為2m、m的小球跟著圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。m離圓心的距離是2m的兩倍，隨著圓盤轉(zhuǎn)速的增加，哪個(gè)球先被甩出？

三、轉(zhuǎn)盤模型：mgNf

滑動(dòng)的臨界值跟m無關(guān)第3節(jié)向心加速度一、加速度二、向心加速度例1:(多選)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，在滑動(dòng)前下列說法正確的是()A.b一定比a先開始滑動(dòng)B.a、b所受的摩擦力始終相等AC變式1:(多選)如圖所示，質(zhì)量為2m和m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，在滑動(dòng)前下列說法正確的是()A.b一定比a先開始滑動(dòng)B.a、b所受的摩擦力始終相等ABC變式2.(轉(zhuǎn)盤上物體的臨界問題)(多選)如圖所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤上，兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個(gè)裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)，繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使角速度緩慢增大，以下說法正確的是(重力加速度為g)()fmgNTABDa:Kmg-T=mω2Lb:Kmg+T=mω22L當(dāng)a也達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，一起滑動(dòng)：fmgNT變式3

(多選)(2018·廣東省惠州市第二次調(diào)研)如圖16所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細(xì)繩相連的質(zhì)量均為m的兩個(gè)物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA＝r，RB＝2r，與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速緩慢加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說法正確的是（

）A.此時(shí)繩子張力為3μmgB.此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓內(nèi)C.此時(shí)圓盤的角速度為D.此時(shí)燒斷繩子，A仍相對(duì)盤靜止，B將做離心運(yùn)動(dòng)AC四、圓錐擺模型:mgT

hω、T只跟h有關(guān)三、轉(zhuǎn)盤模型：第3節(jié)向心加速度一、加速度二、向心加速度滑動(dòng)的臨界值跟m無關(guān)GTFθ總結(jié)例2.如圖所示，一小球在一條繩下做圓錐擺，其中繩長(zhǎng)為1m，與豎直方向的夾角為370，小球質(zhì)量為1kg,求小球的角速度(g取10m/s2)

解：F合=F向mgtan?=mω2rr=Lsin?得：ω=2.5√2rad/s例3：

(多選)天花板下懸掛的輕質(zhì)光滑小圓環(huán)P可繞過懸掛點(diǎn)的豎直軸無摩擦地旋轉(zhuǎn)。一根輕繩穿過P，兩端分別連接質(zhì)量為m1和m2的小球A、B(m1≠m2)。設(shè)兩球同時(shí)做如圖所示的圓錐擺運(yùn)動(dòng)，且在任意時(shí)刻兩球均在同一水平面內(nèi)，則(

)A．兩球運(yùn)動(dòng)的周期相等B．兩球的向心加速度大小相等C．球A、B到P的距離之比等于m2∶m1D．球A、B到P的距離之比等于m1∶m2ACmgTmg=TcosθθH

例4：如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)的某一半徑上的兩點(diǎn)A、B下固定長(zhǎng)度相等的輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩另一端有質(zhì)量相等的兩相同小球1和小球2。當(dāng)水平轉(zhuǎn)臺(tái)繞著豎直軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)(

)A．兩小球線速度大小相等B．兩小球向心加速度大小相等C．細(xì)線與豎直方向的夾角θ1大于θ2D．小球1所受細(xì)繩的拉力小于小球2所受細(xì)繩的拉力mgTmgtanθ＝mω2rDθ1<θ2Tcosθ＝mgT1<T2思考：繩子的反向延長(zhǎng)線是否交于一點(diǎn)？例5.如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐形筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正