2013魯科版必修二4.2《向心力與向心加速》

2024/4/24.2向心力與向心加速度2024/4/2VFGNF勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力方向指向圓心——向心力一、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力1、合外力的方向2024/4/2O

向心力不是新的性質(zhì)的力，它是物體所受各力的合力，方向始終指向圓心，形象地稱為向心力。它是我們過(guò)去所熟悉的重力、彈力、摩擦力等力的合力。1、合外力的方向OGNFOGTF2024/4/22、合外力的大小2024/4/23、感受向心力的大?。?）手握繩結(jié)A，每秒1周。感受繩子拉力大小。（2）手握繩結(jié)B，每秒1周。感受繩子拉力大小。（3）手握繩結(jié)A，每秒2周。感受繩子拉力大小。比較：（1）與（2）、（1）與（3）繩子拉力的大小。2024/4/24、驗(yàn)證向心力公式（1）由受力計(jì)算向心力GTFF=mg·tanθ=mg·r/h（2）由向心力公式計(jì)算向心力驗(yàn)證：g/h與（2πn/t）2

是否相等。2024/4/2六、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力4、驗(yàn)證向心力公式物理量hntg/h（2πn/t）2第一次第二次第三次驗(yàn)證：g/h與（2πn/t）2

是否相等。2024/4/2設(shè)質(zhì)點(diǎn)做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)Δt從A運(yùn)動(dòng)到BABOΔvOAB結(jié)論：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)加速度方向指向圓心。二、向心加速度1、加速度的方向VAVAVBVAVBΔvΔvΔv2024/4/2ABOΔv2、加速度的大小VAVB三角形OAB和由vA、vB、Δv組成的矢量三角形相似r2024/4/2例與練1、對(duì)于向心加速度的公式，同學(xué)們有各自的看法。白胖同學(xué)說(shuō)，從看，向心加速度與半徑成反比；黑柱同學(xué)說(shuō)，從看，a=rω2向心加速度與半徑成正比。這兩個(gè)結(jié)論是否矛盾？談?wù)勀愕目捶?。ABC當(dāng)v一定時(shí)，a與r成反比當(dāng)ω一定時(shí)，a與r成正比2024/4/2例與練2、關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的加速度，下列說(shuō)法中正確的是（）A.圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向一定指向圓心B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向一定指向圓心C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度一定不變D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小一定不變

勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變，速度方向不斷變化。向心加速度是描述物體速度方向變化快慢的物理量。2024/4/2例與練3、甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量之比為1：2，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1：2，在相等時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過(guò)60°，乙轉(zhuǎn)過(guò)45°，則它們的加速度之比為()A.4：3

B.2：3

C.8：9

D.9：162024/4/2例與練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μ，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)：(設(shè)A、B都沒(méi)有滑動(dòng)，如下圖所示)()A.B的向心加速度是A的向心加速度的兩倍B.B的靜摩擦力是A的靜摩擦力的兩倍C.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，A比B先滑動(dòng)D.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，B比A先滑動(dòng)ABmgNfA2024/4/2例與練5、如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，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平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A.球A的線速度一定大于球B的線速度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mgNF2024/4/2例與練6、如圖所示，MN為水平放置的光滑圓盤，半徑為1.0m，其中心O處有一個(gè)小孔，穿過(guò)小孔的細(xì)繩兩端各系一小球A和B，A、B兩球的質(zhì)量相等。圓盤上的小球A作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。問(wèn)（1）當(dāng)A球的軌道半徑為0.20m時(shí)，它的角速度是多大才能維持B球靜止？（2）若將前一問(wèn)求得的角速度減半，怎樣做才能使A作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)B球仍能保持靜止？2024/4/2例與練7、如圖，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)球的作用力可能是（）A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力D．a(chǎn)處為推力，b處為推力2024/4/2例與練8、南通在北緯32°，求南通所在處質(zhì)量為1Kg的物體繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)所受向心力是多大？（設(shè)地球半徑R=6400km，COS32°=0.85）AORrO’分析：首先應(yīng)明確物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；再確定圓周軌跡、圓心及半徑。物