[理化生]56向心力自整理.ppt

即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．如图5－6－1所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动，若两球质量之比mA∶mB＝2∶1，那么A、B两球的(　　) 图5－6－1 A．运动半径之比为1∶2 B．加速度大小之比为1∶2 C．线速度大小之比为1∶2 D．向心力大小之比为1∶2 课堂互动讲练 (2011年成都高一检测)如图5－6－2所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则(　　) 图5－6－2 对向心力来源的考查 例1 A．A受重力、支持力，两者的合力提供向心力 B．A受重力、支持力和指向圆心的摩擦力，摩擦力充当向心力 C．A受重力、支持力、向心力、摩擦力 D．以上均不正确 【精讲精析】　A物体随水平转台做匀速圆周运动时，受到重力G和平台对它的支持力FN，是一对平衡力．故不能成为维持物体做匀速圆周运动所需要的向心力．那么是什么力提供向心力呢？由于A物体仅与平台接触，除了受重力G和支持力FN外，只可能受到平台对它的静摩擦力的作用．根据静摩擦力的特点，该静摩擦力的方向应与A相对于平 台运动趋势方向相反，但这个相对运动趋势方向不易判断，我们可以由牛顿第二定律及匀速圆周运动的特点来分析．因物体A的加速度必定指向圆心，故产生加速度的静摩擦力Ff必定指向圆心，所以B正确．C选项的错误在于多加了一个向心力，应当明确这里的向心力就是静摩擦力． 【答案】　B 【方法总结】　做圆周运动的物体需要向心力，匀速圆周运动所需的向心力来源于合外力，非匀速圆周运动所需的向心力来源于沿半径方向的合力． 如图5－6－4所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半．内壁上有一质量为m的小物块．求： 解决圆周运动问题的基本方法 例2 图5－6－4 (1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小； (2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度． 【精讲精析】(1)物块静止时，分析受力如图5－6－5所示， 由平衡条件有 Ff＝mgsinθ FN＝mgcosθ 图5－6－5 【题后反思】　处理圆周运动的动力学问题时，在明确研究对象以后，首先要注意两个问题： * t s r O v v 故v=rω 匀速圆周运动 =2πrf=2πnr =2πn(而n=f=1/T) 主要物理量及单位：弧长(s):米(m)；角度(φ)：弧度（rad）；频率（f）：赫（Hz）；周期（T）：秒（s）；转速（n）：r/s；半径(r):米（m）；线速度（v）：m/s；角速度（ω）：rad/s。 所受合外力__________零 【复习】 ◆ 什么是匀速圆周运动？ ◆ “匀速”的含义是什么？ 匀速圆周运动是___速曲线运动 变 运动状态改变 一定不等于 一定具有______。 加速度 向心加速度 1、定义：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度 4、物理意义：描述速度方向变化的快慢 2、符号：an 3、方向：始终指向圆心 5、说明：匀速圆周运动加速度的大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动。向心加速度不改变速度的大小，只改变速度的方向。 指向圆心 二、向心加速度的表达式： an = v2 r an = rω2 an = vω an = r 4π2 T 2 an = 4π2 f 2r 向心加速度的表达式 向 心 力 5.6 课标定位 学习目标：1.理解向心力是一种效果力，其效果是产生向心加速度，方向总是指向圆心． 2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算． 3．知道在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力． 重点难点：确定向心力的来源及应用向心力公式解决实际问题． 那么，是怎样的合外力使物体做圆周运动呢？ 合外力的方向？？？ 小球受力分析 O G N F O O F F F V V V O 结论：物体做匀速圆周运动，合外力指向 圆心，且与______垂直 速度V N与G相平衡，所以合力为F. 向心力及其特点 定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。 ①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直） ②向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速度大小 ③向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是某一个力，或者是几个力的合力来提供。 受力分析时, 不能多出一个向心力。 公式：Fn =man= mrω2 向心力的大小 = mvω = mv2 /r = mr(2π/T)2 O 小球受力