鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第3章 圆周运动 第2节 科学探究 向心力.pptVIP

;;;基础落实·必备知识全过关;;一、向心力

1.定义

做圆周运动的物体受到的指向的力。?

2.方向

始终指向,总是与运动方向垂直。?

3.作用效果

向心力只改变线速度的,不改变线速度的,因此向心力不做功。?;4.来源

可能是、、或是某几个力的。?

5.大小

做匀速圆周运动的物体,所受向心力的大小为F=,而ω=,则F=。?;二、向心加速度

1.定义

做圆周运动的物体受到向心力的作用,存在一个由产生的加速度,这个加速度称为向心加速度。?

2.大小

a=。?

a=。?

3.方向

向心加速度的方向时刻与的方向一致,且始终指向。?;易错辨析判一判

(1)向心力可以由重力或弹力等来充当,是效果力。()

(2)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力。()

(3)匀速圆周运动是加速度不变的曲线运动。()

(4)乙同学认为,由公式a=ω2r知,向心加速度a与运动半径r成正比。();合格考试练一练

1.下列关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的说法,正确的是()

A.物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用

B.物体所受的合力提供向心力

C.向心力是一个恒力

D.向心力的大小一直在变化;2.如下列选项所示,细绳的一端固定,另一端系一小球,让小球在光滑水平面内做匀速圆周运动,关于小球运动到P点时的加速度方向可能正确的是

();;;;4.向心力来源分析

(1)向心力是根据力的作用效果命名的,它可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供,也可以由它们的合力提供,还可以由某个力的分力提供。

(2)当物体做匀速圆周运动时,由于物体沿切线方向的加速度为零,即切线方向的合力为零,物体受到的合力一定指向圆心。

(3)当物体做非匀速圆周运动时,其向心力为物体所受的合力在半径方向上的分力,而合力在切线方向的分力则用于改变线速度的大小。;;解析由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度,所以,它在竖直方向上受重力和支持力的作用而平衡。而木块在水平面内做匀速圆周运动,其所需向心力由静摩擦力提供,且静摩擦力的方向指向圆心O。;针对训??1

(多选)对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是()

A.合力的大小不变,方向一定指向圆心

B.合力的大小不变,方向也不变

C.合力产生的效果既改变线速度的方向,又改变线速度的大小

D.合力产生的效果只改变线速度的方向,不改变线速度的大小;针对训练2

如图所示,一小球用细绳悬挂于O点,将其拉离竖直位置一定角度后释放,让小球以O点为圆心做圆周运动,则运动中小球所需的向心力是()

A.绳的拉力

B.重力和绳子拉力的合力

C.重力和绳子拉力的合力沿绳方向的分力

D.重力沿绳方向分力;解析如图所示,对小球进行受力分析,它受重力和绳子拉力作用,向心力是指向圆心方向的合力。因此,它可以说是小球所受合力沿绳方向的分力,也可以说是各力沿绳方向的分力的合力,选项C正确,A、B、D错误。;;(2)若知道飞机和小球做圆周运动的半径,如何求得飞机和小球运动的速度大小?;;;解析(1)设男运动员对女运动员的拉力大小为F,女运动员受力如图所示,则Fcosθ=mg;规律方法求物体做匀速圆周运动的合力的方法

(1)物体如果受互成角度的两个力的作用,以两分力为邻边,以合力方向为对角线(合力方向一定指向圆心),作平行四边形,解三角形可得。

(2)物体如果受多个力的作用,沿半径方向和垂直半径方向建坐标系,将不在坐标轴上的力进行分解,合力为指向圆心的力减去背离圆心的力。;针对训练3

如图所示,把一个长为20cm,劲度系数为360N/m的弹簧一端固定,作为圆心,弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg的小球,当小球以r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长量应为()

A.5.2cm B.5.3cm

C.5.0cm D.5.4cm;;;3.向心加速度的五种表达式;4.向心加速度a与半径r的关系图像

(1)当角速度一定时,向心加速度与运动半径成正比,如图甲所示。

(2)当线速度一定时,向心加速度与运动半径成反比,如图乙所示。;5.非匀速圆周运动的加速度

对于非匀速圆周运动,如图所示。(1)物体加速度的方向不再指向圆心。(2)其中一个分加速度的方向指向圆心,为向心加速度,仍满足公式an==ω2r,其作用仍然是改变线速度的方向。(3)另一个分加速度改变线速度的大小。;;答案4m/s224m/s2;规律方法求解向心加速度的技巧

向心加速度的每个公式都涉及三个物理量,在比较传动装置上不同点向心加