5-7向心力（課用）

1、第七節(jié)： 向心力,1）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度有什么特點(diǎn)？寫(xiě)出向心加速度的公式,2）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的受力有什么特點(diǎn),思考與討論,2、方向,1、定義,一、向心力,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力指向圓心的，這個(gè)力叫做向心力,總指向圓心，與速度垂直，方向不斷變化,二、向心力的大小,只改變速度的方向，不改變速度的大小,2）得出結(jié)論,驗(yàn)證向心力公式,輕繩栓一小球，在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球向心力的來(lái)源,O,向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、繩子的拉力的合力提供,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來(lái)源,F向= F合= F,物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)靜止，隨盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),F向= F合= Ff

2、,由小球受到的重力、支持力、靜摩擦力三個(gè)力的合力提供。 即圓盤(pán)對(duì)木塊的靜摩擦力Ff,G,FN,Ff,小球向心力的來(lái)源,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來(lái)源,圓錐擺,G,F,F合,r,小球向心力的來(lái)源,O,由小球受到的繩子拉力F和重力G的合力提供，方向指向圓心,驗(yàn)證：g/h=(2n/t)2,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來(lái)源,女運(yùn)動(dòng)員在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力的來(lái)源,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來(lái)源,手的拉力, 重力，支持力的合力提供了向心力,討論：物塊隨著圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊的受力？物塊向心力的來(lái)源,物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力提供向心力，即桶對(duì)物塊的支持力,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來(lái)源,總結(jié)

3、,向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種新的性質(zhì)的力,向心力的來(lái)源：可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力。 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力提供向心力,向心力不是物體真實(shí)受到的一個(gè)力，不能說(shuō)物體受到向心力的作用 ，只能說(shuō)某個(gè)力或某幾個(gè)力提供了向心力,三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),閱讀課本P21思考回答以下問(wèn)題： 變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力也指向圓心嗎？ 變速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小是怎么改變的？ 怎么分析研究一般的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),1、做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力特點(diǎn),Fn,Ft,Ft 切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小. Fn 向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向,加速,把一

4、般曲線(xiàn)分割為許多極短的小段，每一段都可以看作為一小段圓弧，而這些圓弧的彎曲程度不一樣，表明它們具有不同的曲率半徑。在注意到這點(diǎn)區(qū)別之后，分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)曲線(xiàn)上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法對(duì)一般曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行處理了,2、處理一般曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方法,勻速圓周運(yùn)動(dòng),非勻速圓周運(yùn)動(dòng),F向是F合的指向圓心方向的分力Fn,向心力的來(lái)源：可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是某個(gè)力的分力。 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力提供向心力,小結(jié),例1：關(guān)于向心力說(shuō)法中正確的是（ ） A、物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力叫向心力； B、向心力不改變速度的大??； C、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的的物

5、體所受向心力是不變的； D、向心力是除物體所受重力、彈力以及摩擦力以外的一種新的力,B,練習(xí),例2、甲乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其質(zhì)量之比為12,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為12,在相同時(shí)間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過(guò)4周，乙轉(zhuǎn)過(guò)3周.則它們的向心力之比為（ ） A.14 B.23 C.49 D.916,C,例3、如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小橡皮塊緊帖在圓筒內(nèi)壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為，現(xiàn)要使小橡皮不落下，則圓筒的角速度至少多大,解析：小橡皮受力分析如圖,小橡皮恰不下落時(shí)，有： Ff=mg 其中：Ff=FN 而由向心力公式： FN=m2r 解以上各式得,實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn),m,豎直方向:Tcosmg 水平方向: F合

6、mg tan F合 mr2 m2L sin,豎直方向:F升 cosmg 水平方向: F合mg tan F合 mr2,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,豎直方向:N cosmg 水平方向: F合mg tan F合=m2r,豎直方向：N cosmg 水平方向： F合mg tan F合=m2 R sin,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,1. 小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)L，與豎直方向成角，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度,L,小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,由牛頓第二定律,即,解析：小球的向心力由T和G的合力提供,例題,2.如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線(xiàn)垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水

7、平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則( ) A.球A的線(xiàn)速度一定大于球B的線(xiàn)速度 B.球A的角速度一定小于球B的角速度 C.球A的運(yùn)動(dòng)周期一定小于球B的運(yùn)動(dòng)周期 D.球A對(duì)筒壁的壓力一定大于球B對(duì)筒壁的壓力,mg,N,F,AB,例題,3.質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為 l 的線(xiàn)懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方處有一光滑的釘子O，把小球拉到右側(cè)某一位置釋放，當(dāng)小球第一次通過(guò)最低點(diǎn)P時(shí)( ) A、小球速率突然減小 B、小球角速度突然增大 C、小球向心加速度突然增大 D、擺線(xiàn)上的張力突然增大,BCD,例題,4.A、B兩個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，動(dòng)摩擦因數(shù)均為，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，A離軸為R/2，B離軸為R，則當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)：(