全优课堂·物理·必修第二册(人教版) 课件 第6章 2 第2课时 向心力的分析和向心力公式的应用.pptx

第六章圆周运动; 1.掌握向心力示意图的画法和计算公式的应用．

2.了解变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点．;课前·自主预习;1．决定因素

向心力大小由物体质量、角速度(或线速度)、轨道半径三个因素决定．

2．表达式

(1)Fn＝________，(2)Fn＝__________．;1．变速圆周运动

变速圆周运动所受合外力________向心力，合外力产生两个方面的效果．

(1)合外力F分解成一个与圆周相切的分力FT，此力产生__________，能决定速度__________的快慢．

(2)合外力F分解成另一个与圆周切线垂直而指向圆心的分力Fn，此分力产生______________，其作用效果就是引起速度__________.;2．一般的曲线运动的处理方法

一般的曲线运动中，可以把一段曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看作一小段________，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的处理方法进行处理．;课堂·重难探究;1．向心力的作用效果

改变线速度的方向．由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小．

2．向心力的特点

(1)方向时刻在变化，总是与线速度的方向垂直．

(2)在匀速圆周运动中，向心力大小不变，但方向时刻沿半径指向圆心．因为方向发生变化，所以向心力是变力．;3．向心力的计算;4．向心力来源的实例分析;向心力来源;向心力来源;例1(2023年中山期末)很多餐厅在大餐桌中心设置可绕中心轴匀速转动的圆盘，以方便就餐，如图所示．现在放置一小物体在转动的圆盘上并与其保持相对静止，圆盘角速度维持不变，则下列说法正确的是

()

A．小物体处于平衡状态

B．小物体受到重力、支持力、摩擦力和向心力;

C．放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面，两物体到转动轴距离相等，则两物体线速度一样

D．小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大

【答案】D

;

【解析】小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，合力提供向心力，不是平衡状态，A错误；小物体受到重力、支持力、摩擦力作用，向心力是效果力，由合力提供，受力分析时不含向心力，B错误；放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面，两物体到转动轴距离相等，则两物体线速度大小相同，方向不同，C错误；根据Ff＝Fn＝mω2r，小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大，D正确．;变式1(2024年武汉期中)近几年各学校流行跑操．在通过圆形弯道时，每一列的连线沿着跑道；每一排的连线是一条直线且与跑道垂直；在跑操过程中，每位同学之间的间距保持不变．如图为某班学生以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形，此时此刻 ()

A．同一列的学生的线速度相同

B．同一排的学生的线速度相同

C．全班同学的角速度相同

D．同一列的学生受到的向心力相同

【答案】C;

【解析】各位学生以整齐的步伐通过圆形弯道时，因每一排的连线是一条直线，且与跑道垂直，相当于共轴转动，所以全班同学的角速度相同，由于同一列的学生的线速度方向不同，所以线速度不同，A错误，C正确；根据v＝ωr知，同一排的学生的半径不同，则线速度不同，B错误；根据F＝mω2r知，同一列的学生受到的向心力大小不一定相等，向心力方向也不同，所以向心力不同，D错误．;1．匀速圆周运动的特点

线速度大小不变、方向时刻改变；角速度、周期、频率都不变；向心加速度和向心力大小都不变，但方向时刻改变．;2．解答匀速圆周运动问题的方法;3．常见匀速圆周运动中的力与运动分析;例2(2024年广安联考)钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，再经出发区、滑行区和减速区的一系列直道、弯道后到达终点，用时少者获胜．图甲是比赛中一运动员在滑行区某弯道的图片．假设可视为质点的人和车的总质量m＝90kg，其在弯道上P处做水平面内圆周运动的模型如图乙.车在P处既无侧移也无切向加速度，速率v＝30m/s，弯道表面与水平面成θ＝53°，不计摩擦力和空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8.则在P处

();A．车对弯道的压力大小为900N

B．人对车的压力大小为1500N

C．人和车做圆周运动的半径为67.5m

D．人和车的加速度大小为7.5m/s2

【答案】C;【答案】D;例3(2024年茂名期中)如图所示，一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为4m，该同学质量为50kg，绳和踏板的质量忽略不计．当该同学荡到秋千支架的正下方时，踏板速度大小为4m/s，此时每根绳子平均承受的拉力最接近 ()

A．100N B．200N

C．330N D．350N

【答案】D;变式3(2024年山东实验中学期中)一轻质细绳长为L＝80cm，与小球相连