高一物理向心加速度

1、5.5 向心加速度 學(xué)案（人教版必修2）1圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向不斷改變，一定是_運(yùn)動(dòng)，必定有_任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度的方向都指向_，這個(gè)加速度叫向心加速度2向心加速度是描述物體_改變_的物理量，其計(jì)算公式為an_.3關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)及向心加速度，下列說法中正確的是()A勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)B勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速曲線運(yùn)動(dòng)C向心加速度描述線速度大小變化的快慢D勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度方向不斷改變的變速運(yùn)動(dòng)4關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度的方向，下列說法中正確的是()A與線速度方向始終相同B與線速度方向始終相反C始終指向圓心D始終保持不變5關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心加速度，下列說

2、法正確的是()A向心加速度的大小和方向都不變B向心加速度的大小和方向都不斷變化C向心加速度的大小不變，方向不斷變化D向心加速度的大小不斷變化，方向不變6關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列說法中正確的是()A由a可知，a與r成反比B由a2r可知，a與r成正比C當(dāng)v一定時(shí)，a與r成反比D由2n可知，角速度與轉(zhuǎn)速n成正比7高速列車已經(jīng)成為世界上重要的交通工具之一，某高速列車時(shí)速可達(dá)360 km/h.當(dāng)該列車以恒定的速率在半徑為2 000 m的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，則()A乘客做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為5 m/s2B乘客做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為0.5 m/s2C列車進(jìn)入彎道時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)D乘客隨列車運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度不變

3、【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一對向心加速度的理解1關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法正確的是()A它描述的是線速度大小變化的快慢B它描述的是線速度方向變化的快慢C它描述的是物體運(yùn)動(dòng)的路程變化的快慢D它描述的是角速度變化的快慢2下列關(guān)于向心加速度的說法中，正確的是()A向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B向心加速度的方向始終保持不變C在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒定的D在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不斷變化知識(shí)點(diǎn)二對向心加速度公式的理解3關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度，下列說法中正確的是()A由于a，所以線速度大的物體向心加速度大B由于a，所以旋轉(zhuǎn)半徑大的物體向心加速度小C由于ar2，所以角速度大

4、的物體向心加速度大D以上結(jié)論都不正確4.圖1如圖1所示為質(zhì)點(diǎn)P、Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度隨半徑變化的圖線，表示質(zhì)點(diǎn)P的圖線是雙曲線，表示質(zhì)點(diǎn)Q的圖線是過原點(diǎn)的一條直線，由圖線可知()A質(zhì)點(diǎn)P的線速度大小不變B質(zhì)點(diǎn)P的角速度大小不變C質(zhì)點(diǎn)Q的角速度隨半徑變化D質(zhì)點(diǎn)Q的線速度大小不變知識(shí)點(diǎn)三對速度變化量的理解5某物體以10 m/s的速率沿周長為40 m的圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求：(1)物體運(yùn)動(dòng)2 s內(nèi)的位移和速度變化大小(2)物體運(yùn)動(dòng)4 s內(nèi)的位移和速度變化大小(3)物體的向心加速度大小【方法技巧練】一、傳動(dòng)裝置中的向心加速度6.圖2如圖2所示，O、O1為兩個(gè)皮帶輪，O輪的半徑為r，O1輪的半徑為

5、R，且Rr，M點(diǎn)為O輪邊緣上的一點(diǎn)，N點(diǎn)為O1輪上的任意一點(diǎn)當(dāng)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不打滑)，則()AM點(diǎn)的向心加速度一定大于N點(diǎn)的向心加速度BM點(diǎn)的向心加速度一定等于N點(diǎn)的向心加速度CM點(diǎn)的向心加速度可能小于N點(diǎn)的向心加速度DM點(diǎn)的向心加速度可能等于N點(diǎn)的向心加速度7.圖3如圖3所示，O1為皮帶傳動(dòng)的主動(dòng)輪的軸心，輪半徑為r1，O2為從動(dòng)輪的軸心，輪半徑為r2，r3為固定在從動(dòng)輪上的小輪的半徑已知r22r1，r31.5r1.A、B、C分別是3個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)A、B、C的向心加速度之比是(假設(shè)皮帶不打滑)()A123 B243C843 D362二、向心加速度與其他運(yùn)動(dòng)規(guī)律的結(jié)論8如圖

6、4所示，圖4定滑輪的半徑r2 cm，繞在滑輪上的細(xì)線懸掛著一個(gè)重物，由靜止開始釋放，測得重物以加速度a2 m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)，在重物由靜止下落1 m的瞬間，滑輪邊緣上的點(diǎn)的角速度_ rad/s，向心加速度an_ m/s2.9.圖5一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是4 rad/s，盤面上距盤中心0.01 m的位置有一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的小物體能夠隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5所示求物體轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度的大小和方向參考答案課前預(yù)習(xí)練1變速加速度圓心2速度方向快慢2r3D勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻改變，是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，方向時(shí)刻在改變，且加速度的大小描述了做勻速圓

7、周運(yùn)動(dòng)的物體線速度方向變化的快慢，故C錯(cuò)，D對4C5.C6.CD7A乘客隨列車以360 km/h的速率沿半徑為2 000 m的圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度a m/s25 m/s2，A對，B錯(cuò)；乘客隨列車運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小不變，方向時(shí)刻變化，C、D錯(cuò)課堂探究練1B向心加速度描述了線速度方向變化的快慢，故選B.點(diǎn)評由于向心加速度始終與速度垂直，故向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小，故向心加速度的大小表示線速度方向改變的快慢2A向心加速度方向始終指向圓心，與速度方向垂直，方向時(shí)刻在變化，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度的大小不變，方向時(shí)刻變化，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤3D研究三個(gè)物理量之間的

8、關(guān)系時(shí)，要注意在一個(gè)量一定時(shí)，研究另兩個(gè)量的關(guān)系，比如a只有在r一定的前提下，才能說速度v越大，加速度a越大4A由圖象知，質(zhì)點(diǎn)P的向心加速度隨半徑r的變化曲線是雙曲線，因此可以判定質(zhì)點(diǎn)P的向心加速度ap與半徑r的積是一個(gè)常數(shù)k，即aprk，ap，與向心加速度的計(jì)算公式ap對照可得v2k，即質(zhì)點(diǎn)P的線速度v，大小不變，A選項(xiàng)正確；同理，知道質(zhì)點(diǎn)Q的向心加速度aQkr與a2r對照可知2k，(常數(shù))，質(zhì)點(diǎn)Q的角速度保持不變因此選項(xiàng)B、C、D皆不正確點(diǎn)評正確理解圖象所表達(dá)的物理意義是解題的關(guān)鍵，搞清向心加速度公式an和an2r的適用條件5(1)12.7 m20 m/s(2)00(3)15.7 m/s2

9、解析(1)經(jīng)2 s的時(shí)間，物體通過的路程s102 m20 m，即物體通過了半個(gè)圓周，此時(shí)物體的位置與原出發(fā)位置關(guān)于圓心對稱，故其位移大小x2r m12.7 m，物體的速度變化大小v2v20 m/s.(2)經(jīng)4 s的時(shí)間，物體又回到出發(fā)位置，位移為零，速度變化為零(3)物體的向心加速度大小a m/s215.7 m/s2點(diǎn)評速度變化量是矢量，它有大小，也有方向當(dāng)物體沿直線運(yùn)動(dòng)且速度增大時(shí)，v的方向與初速度方向相同；當(dāng)物體沿直線運(yùn)動(dòng)且速度減小時(shí)，v的方向與初速度方向相反，如圖所示：如果物體做曲線運(yùn)動(dòng)，我們把初速度v1移到末速度v2上，使v1、v2的箭尾重合，則從v1的箭頭指向v2箭頭的有向線段就表示

10、v，如圖所示6A因?yàn)閮奢喌霓D(zhuǎn)動(dòng)是通過皮帶傳動(dòng)的，而且皮帶在傳動(dòng)過程中不打滑，故兩輪邊緣各點(diǎn)的線速度大小一定相等在大輪邊緣上任取一點(diǎn)Q，因?yàn)镽r，所以由an可知，aQaN，因此A選項(xiàng)正確方法總結(jié)涉及傳動(dòng)裝置問題時(shí)，先找出哪些點(diǎn)線速度相等，哪些點(diǎn)角速度相等，然后相應(yīng)地應(yīng)用an、an2r進(jìn)行分析7C因皮帶不打滑，A點(diǎn)與B點(diǎn)的線速度大小相同，根據(jù)向心加速度公式：an，可得aAaBr2r121.B點(diǎn)、C點(diǎn)是固定在一起的輪上的兩點(diǎn)，所以它們的角速度相同，根據(jù)向心加速度公式：anr2，可得aBaCr2r321.5.所以aAaBaC843，故選C.方法總結(jié)(1)向心加速度的公式anr2中，都涉及三個(gè)物理量的變

11、化關(guān)系，因此必須在某一物理量不變時(shí)，才可以判斷另外兩個(gè)物理量之間的關(guān)系(2)對于皮帶傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)等裝置，要先確定輪上各點(diǎn)v、的關(guān)系，再進(jìn)一步確定向心加速度a的關(guān)系8100200解析由題意知，滑輪邊緣上的點(diǎn)的線速度與物體的速度相等，由推論公式2axv2，得v2 m/s.又因vr，所以100 rad/s，anv200 m/s2.方法總結(jié)抓住同輪邊緣各點(diǎn)同一時(shí)刻線速度的大小相等，且與物體下降的速度大小相等，再由勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析相關(guān)問題90.16 m/s2，方向指向圓心解析由anr2得an0.0142 m/s20.16 m/s2.5.5向心加速度（原創(chuàng)導(dǎo)學(xué)案）山東 賈玉兵【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道向心加

12、速度的概念（高考要求）。2知道向心加速度與線速度、角速度的關(guān)系式。能夠用向心加速度的公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。【重點(diǎn)難點(diǎn)】向心加速度的概念，用向心加速度的公式進(jìn)行簡單的計(jì)算【知識(shí)鏈接】1（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是：線速度_，角速度_；周期（頻率）_ （2）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度定義式為_；角速度定義式為_；線速度與角速度的關(guān)系式為_；角速度與周期、頻率的關(guān)系式為_ 2加速度是用來描述_的物理量。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速度在時(shí)刻變化，因此，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，也有速度變化快慢的問題，一定具有_?！緦W(xué)習(xí)過程】一、向心加速度思考與討論：教材P20例1：地球繞太陽做（近似的）勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球受到太陽的_作用，方向指向_，即圓周的圓心。例2：小球受到_、桌面的_和繩子的_，合力沿著_指向_。1概念：任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度都指向 ，這個(gè)加速度叫向心加速度。向心加速度與線速度方向垂直，只改變線速度的_，而不改變線速度的_。2表達(dá)式： 或 3對公式的理解：對于y=kx這個(gè)關(guān)系式中，當(dāng)k為 時(shí)，y與x成正比。所以對于，當(dāng) 不變時(shí)，a與r成正比所以對于，當(dāng) 不變時(shí)，a與r成反比二、問題與練習(xí)1、甲乙兩質(zhì)點(diǎn)繞同一圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲乙的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比是34