高中物理人教版第五章曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)向心力

§向心力【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．理解向心力的概念及其表達(dá)式的確切含義．2．知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算．3．知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的向心力和向心加速度．【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 1．體會(huì)牛頓第二定律在向心力上的應(yīng)用．2．明確向心力的意義、作用、公式及其變形．【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】 如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象．【學(xué)習(xí)過(guò)程】1．向心加速度總是指向，公式為a===2．向心加速度是描述的物理量，它只改變線(xiàn)速度的，不改變線(xiàn)速度的。3．對(duì)于向心加速度公式，當(dāng)線(xiàn)速度一定時(shí)，向心加速度與成反比；當(dāng)一定時(shí)，向心加速度與半徑成正比。4．重力、彈力、摩擦力是用力的__________來(lái)命名的，而向心力是用力的________來(lái)命名的力?！就綄?dǎo)學(xué)】1．向心力(1)定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的沿著半徑指向圓心的合力，叫做向心力。(2)特點(diǎn)：方向總是與線(xiàn)速度的方向垂直，從不同的角度指向圓心，故方向時(shí)刻在變化，所以向心力是變力，是一個(gè)按效果命名的力。(3)大?。篎=mω2r=m=m(2πf)2r=思考根據(jù)公式Fn=m和Fn=mω2r，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)半徑比較大的時(shí)候，向心力比較大還是比較小？(4)向心力是產(chǎn)生向心加速度的原因，向心加速度的方向時(shí)刻在變化，則向心力的方向也隨之變化，所以說(shuō)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)。⑸向心力的作用效果：向心力總是指向圓心，而線(xiàn)速度是沿圓周的切線(xiàn)方向，故向心力始終與線(xiàn)速度垂直，所以向心力的作用效果只是改變物體速度的方向，而不改變速度的大小。例1關(guān)于向心力，以下說(shuō)法中不正確的是A．是除物體所受重力、彈力以及摩擦力以外的一種新的力B．向心力就是做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力C．向心力是線(xiàn)速度變化的原因D．只要物體受到向心力的作用，物體就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)2．對(duì)向心力公式的理解3．對(duì)于向心力的來(lái)源向心力是做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的沿著半徑指向圓心的力，它可以由某一個(gè)力單獨(dú)承擔(dān)，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是物體受到的合外力在沿半徑指向圓心方向上的分量。（例2（例2）A．物體所受彈力增大，摩擦力也增大B．物體所受彈力增大，摩擦力減小C．物體所受彈力減小，摩擦力減小D．物體所受彈力增大，摩擦力不變（例3）例3如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A的質(zhì)量是2m，B和C的質(zhì)量均為m，A、B離軸為R，C離軸為2（例3）A．若A、B、C均未滑動(dòng)，則C的向心加速度最大B．若A、B、C均未滑動(dòng)，則B的摩擦力最小C．當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，B比A先滑動(dòng)D．圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，C比B先滑動(dòng)4．解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的問(wèn)題的方法和步驟(1)明確研究對(duì)象并對(duì)其受力分析。(2)明確圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡、半徑及圓心位置，進(jìn)一步求出物體所受的合力或向心力。(3)由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程。(4)求解或分析討論。（例5）例4長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，拴一質(zhì)量為m的小球，一端固定于O點(diǎn)。讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(這種運(yùn)動(dòng)通常稱(chēng)為圓錐擺運(yùn)動(dòng))，如圖所示。當(dāng)擺線(xiàn)L與豎直方向的夾角是（例5）(1)線(xiàn)的拉力F；(2)小球運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度的大??；(3)小球運(yùn)動(dòng)的角速度及周期。

【鞏固練習(xí)】1．在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，下列物理量不變的是（）A．向心加速度B．線(xiàn)速度C．向心力D．角速度2．下列關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力的說(shuō)法中，正確的是()A．物體除其他的力外還要受到—個(gè)向心力的作用B．物體所受的合外力提供向心力C．向心力是一個(gè)恒力D．向心力的大小—直在變化3．下列關(guān)于向心力的說(shuō)法中正確的是（）A．物體受到向心力的作用才可能做圓周運(yùn)動(dòng)B．向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的，但受力分析時(shí)應(yīng)該畫(huà)出C．向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某一種力或某幾種力的合力D．向心力只改變物體運(yùn)動(dòng)的方向，不改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢（第5題）（第4（第5題）（第4題）A．?dāng)[球A受重力、拉力和向心力的作用；B．?dāng)[球A受拉力和向心力的作用；C．?dāng)[球A受拉力和重力的作用；D．?dāng)[球A受重力和向心力的作用。5．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)，物體所受向心力是( )A．重力 B．彈力C．靜摩擦力 D．滑動(dòng)摩擦力（第6題）6．如圖所示，一圓盤(pán)可繞通過(guò)圓盤(pán)中心O且垂直于盤(pán)面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)上放置一小木塊A，它隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則關(guān)于木塊（第6題）A．木塊A受重力、支持力和向心力B．木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力的方向指向圓心C．木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反D．木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同（第7題）7．如圖所示，行車(chē)的鋼絲長(zhǎng)L=3m，下面吊著質(zhì)量為m=×103kg的貨物，以速度（第7題）【當(dāng)堂檢測(cè)】1．關(guān)于向心力，下列說(shuō)法中正確的是( )A．物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了向心力B．向心力不改變圓周運(yùn)動(dòng)物體的速度大小C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力是不變的D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力為物體所受的合外力3．一個(gè)質(zhì)量為M的物體在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上，距離轉(zhuǎn)軸的距離為r，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速為n時(shí)，物體相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)靜止，如果轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速增大時(shí)，物體仍然相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)靜止，則下列說(shuō)法中正確的是()A．物體受到的彈力增大B．物體受到的靜摩擦力增大C．物體受到的合外力不變D．物體對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的壓力減小4．如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊從半徑為R的光滑固定圓弧形軌道的a點(diǎn)滑到b點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（）（第4（第4題）B．向心力大小逐漸增大C．向心力逐漸減小D．向心加速度逐漸增大5．一木塊放于水平轉(zhuǎn)盤(pán)上，與轉(zhuǎn)軸的距離為r，若木塊與盤(pán)面間的最大靜摩擦力是木塊重力的μ倍，則轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大是___