（浙江專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 曲線運動 第6節(jié) 向心加速度課件 新人教版必修2.ppt

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1、第6節(jié) 向心力,[學(xué)考報告],[基 礎(chǔ) 梳 理],1.定義,做勻速圓周運動的物體產(chǎn)生向心加速度的原因是它受到了指向圓心的合力，這個力叫做向心力。,2.向心力的大小,mω2r,mωv,3.向心力的方向,無論是否為勻速圓周運動，其向心力總是沿著半徑指向______，方向時刻改變，故向心力是_____力。,4.向心力的作用效果——改變線速度的______。由于向心力始終指向圓心，其方向與物體運動方向始終垂直，故向心力不改變線速度的________ 。,圓心,變,方向,大小,5.向心力的來源,它可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是它們的______，還可以是某個力的分力。 例如：(1)地球

2、繞太陽做圓周運動，太陽對地球的______提供向心力(圖1甲)； (2)在光滑水平桌面上做勻速圓周運動的小球，繩對球的______提供向心力(圖乙)； (3)圓盤上隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動的物塊，所受的__________提供向心力(圖丙)； (4)在光滑漏斗內(nèi)壁上做勻速圓周運動的小球，__________________提供向心力(圖丁)。,圖1,總結(jié)：向心力不是特定性質(zhì)的某種力，屬于效果力，不參于受力分析。,合力,引力,拉力,靜摩擦力,支持力與重力的合力,[典 例 精 析],【例1】 關(guān)于向心力的說法中正確的是( ),A.物體由于做圓周運動還受到一個向心力 B.向心力可以是任何性質(zhì)的力 C.做勻

3、速圓周運動的物體其向心力是恒力 D.做圓周運動的物體所受各力的合力提供向心力,解析 力是改變物體運動狀態(tài)的原因，因為有向心力物體才做圓周運動，而不是因為做圓周運動才產(chǎn)生向心力，也不能說物體還受一個向心力，故A錯誤；向心力是效果力，可以是任何一種性質(zhì)的力，故B正確；物體做勻速圓周運動的向心力方向永遠(yuǎn)指向圓心，其大小不變，方向時刻改變，故C錯誤；只有勻速圓周運動中，合力提供向心力，而非勻速圓周運動中向心力并非物體所受的合力，而是合力指向圓心的分力提供向心力，故D錯誤。 答案 B,[即 學(xué) 即 練],1.(20164月浙江學(xué)考)如圖2為某中國運動員在短道速滑比賽中勇奪金牌的精彩瞬間。假定此時他正沿圓

4、弧形彎道勻速率滑行，則他( ),圖2,A.所受的合力為零，做勻速運動 B.所受的合力恒定，做勻加速運動 C.所受的合力恒定，做變加速運動 D.所受的合力變化，做變加速運動 解析 做勻速圓周運動的物體所受的合力提供做圓周運動的向心力，大小恒定，方向始終指向圓心是變力，所以勻速圓周運動是變加速運動，D正確，A、B、C錯誤。 答案 D,[基 礎(chǔ) 梳 理],1.方法導(dǎo)向,做勻速圓周運動的物體，合外力提供向心力，故受力分析，求合外力是關(guān)鍵。,2.解決圓周運動的一般步驟,(1)確定做圓周運動的物體為研究對象，明確圓周運動的軌道平面、圓心位置和半徑。 (2)對研究對象進(jìn)行受力分析，畫出受力示意圖。運用平行四

5、邊形定則或正交分解法求出外界提供的向心力Fn。,[典 例 精 析],【例2】 如圖3所示，質(zhì)量為1 kg的小球用細(xì)繩懸掛于O點，將小球拉離豎直位置釋放后，到達(dá)最低點時的速度為2 m/s，已知球心到懸點的距離為1 m，重力加速度g＝10 m/s2，求小球在最低點時對繩的拉力的大小。,圖3,解析 小球在最低點時做圓周運動的向心力由重 力mg和繩的拉力FT提供(如圖所示)，,答案 14 N,【例3】 如圖4所示，質(zhì)量相等的a、b兩物體放在圓盤上，到圓心的距離之比是2∶3，圓盤繞圓心做勻速圓周運動，兩物體相對圓盤靜止，a、b兩物體做圓周運動的向心力之比是( ),圖4,A.1∶1 B.3∶2 C.2∶

6、3 D.9∶4 解析 a、b隨圓盤轉(zhuǎn)動，角速度相同，由F＝mω2r知向心力正比于半徑，C正確。 答案 C,[即 學(xué) 即 練],2.(2016浙江溫州八校聯(lián)考)如圖5所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上。不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是( ),圖5,A.A的速度比B的大 B.A與B的向心加速度大小相等 C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等 D.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小,答案 D,[基 礎(chǔ) 梳 理],1.概念：線速度______改變的圓周運動叫做變速圓周運動。,2.受力特點：,(1)物體所受的合力

7、F____________；將F分解為跟圓弧相切的分力F2和指向圓心的分力F1。如圖6所示，它產(chǎn)生兩個方向的效果。,圖6,大小,不指向圓心,因此，變速圓周運動的合外力不等于向心力，只是沿半徑方向的分力F1提供向心力。故利用公式求圓周上某一點的向心力和向心加速度的大小，必須用該點的瞬時速度值。 (2)合力F與速度方向_______，它改變了物體速度的______和_______。,不垂直,大小,方向,3.一般的曲線運動：軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運動。如圖7所示，一般的曲線運動的每一小段都可以看作圓周運動的一部分，所以分析曲線運動某點的情況時，可以采用圓周運動的分析方法處理。,圖7,[典 例

8、 精 析],【例4】 如圖8所示，蕩秋千是小朋友很喜歡的游戲，當(dāng)秋千由上向下蕩時，,圖8,(1)此時小朋友做的是勻速圓周運動還是變速圓周運動？ (2)繩子拉力與重力的合力指向懸掛點嗎？ 答案 (1)秋千蕩下時，速度越來越大，做的是變速圓周運動。 (2)由于秋千做變速圓周運動，合外力既有指向懸掛點(圓心)的分力，又有沿切向的分力，所以合力不指向懸掛點。,[即 學(xué) 即 練],3.用繩拴一沙袋，使沙袋在光滑水平面上做變速圓周運動，思考以下問題：,圖9,(1)圖9表示做圓周運動的沙袋正在加速運動的情況，分析繩對沙袋的拉力方向并討論拉力的作用效果； (2)如果將拉力按照其作用效果進(jìn)行分解，兩個分力各產(chǎn)生了怎樣的加速度？分加速度的效果如何？,答案 (1)繩對沙袋的拉力方向不指向圓心，即不與沙袋的速度方向垂直，而是與沙袋的速度方向成一銳角θ，如題圖，拉力F有兩個作用效果，一是改變線速度的大小，二是改變線速度的方向。 (2)根據(jù)F產(chǎn)生的作用效果，可以把F分解為兩個相互垂直的分力：跟圓周相切的分力Ft和指向圓心的分力Fn；Ft產(chǎn)生切線方向的加速度，改變線速度的大小，F(xiàn)n產(chǎn)生向心加速度，改變線速度的方向。,