向心力與向心加速度

關(guān)于向心力與向心加速度直線運動同曲線運動條件F合同速度V共線

F合=0,勻速直線運動或則靜止

F合不變,勻變速直線運動F合與速度V不共線且F合不為零F合不變，勻變速曲線運動曲線運動復習:直線運動:第2頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

什么原因?qū)е挛矬w做圓周運動？若細線突然剪斷，將會看到什么現(xiàn)象？第3頁,共20頁，2024年2月25日，星期天OGFNF小球受力分析：

O受到的始終指向圓心的等效力作用，稱為向心力。圓周運動條件O方向：時刻指向圓心，始終與速度方向垂直(變量)不做功，只改變速度的方向，不改變速度的大小。特點:維持物體做圓周運動.作用效果:第4頁,共20頁，2024年2月25日，星期天衛(wèi)星繞地球運行VF向心力源自地球?qū)πl(wèi)星的引力第5頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

（3）實例分析向心力源自筒壁對它的壓力第6頁,共20頁，2024年2月25日，星期天TGF合（2）圓錐擺運動OC的向心力源自繩對它的拉力和它受到重力的合力第7頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

玻璃球沿碗壁做勻速圓周運動(不考慮摩擦)向心力源自碗壁對它的支持力和它受到重力的合力第8頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

實例分析A的向心力源自轉(zhuǎn)盤對它的靜摩擦力第9頁,共20頁，2024年2月25日，星期天小結(jié):2、向心力通常由重力、彈力、摩擦力中的某一個力來提供，或幾個力的在半徑方向的合力所提供。1、向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，實際中不存在的力。第10頁,共20頁，2024年2月25日，星期天(b)思考：是不是所有的圓周運動的合外力都是向心力，都指向圓心呢？勻速圓周運動的向心力為物體受到的合外力；非勻速圓周運動的向心力由合力在半徑方向的分力所提供;合力在切線方向的分力改變速度大小FG.FtFN第11頁,共20頁，2024年2月25日，星期天（2）演示實驗：用向心力演示器演示影響向心力大小因素：同m有關(guān)，同ω有關(guān)，同r有關(guān)研究方法：控制變量法第12頁,共20頁，2024年2月25日，星期天結(jié)論：精確的實驗表明：物體做圓周運動需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。Fn＝mrω2

Fn＝mrω2=mv2/r

=4π2mr/T2=4π2mrf2

第13頁,共20頁，2024年2月25日，星期天二、向心加速度1、概念：向心力產(chǎn)生的加速度2、方向：同向心力方向相同，總是垂直速度方向，指向圓心，時刻變化是一個變量4、意義：不改變速度大小，用來描述線速度方向變化快慢的物理量。勻速圓周運動是加速度方向不斷改變的變加速運動3、大?。合蛐牧ν蛐募铀俣冗m用于變速圓周運動(瞬時值)第14頁,共20頁，2024年2月25日，星期天勻速圓周運動的特點線速度:角速度:周期,頻率,轉(zhuǎn)速:向心力:向心加速度:線速度大小不變,方向時刻改變.是變量.角速度大小方向都不變,是恒量.周期,頻率,轉(zhuǎn)速(標量)不變向心力大小不變,方向時刻改變.是變量.向心加速度大小不變,方向時刻改變.是變量.第15頁,共20頁，2024年2月25日，星期天1、關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A、勻速圓周運動是一種勻速運動B、勻速圓周運動是一種勻變速運動C、勻速圓周運動是一種變加速運動D、物體做圓周運動時其向心力不改變線速度的大小CD2、質(zhì)量為m=1kg的物體相對轉(zhuǎn)盤靜止，隨盤做勻速圓周運動的角速度ω=2rad/s,如果物體到轉(zhuǎn)盤圓心的距離為R=0.5m,求物體做圓周運動的向心加速度及其受到的靜摩擦力大小?ωO課堂練習：第16頁,共20頁，2024年2月25日，星期天3、A、B兩球都做勻速圓周運動，A球質(zhì)量為B球的3倍，A球在半徑25cm的圓周上運動，B球在半徑16cm的圓周上運動，A球轉(zhuǎn)速為30r/min，B球轉(zhuǎn)速為75r/min，求A球所受向心力與B球所受向心力之比?第17頁,共20頁，2024年2月25日，星期天3、線的一端系一個重物，手執(zhí)線的另一端，使重物在光滑水平桌面上做勻速圓周運動。當轉(zhuǎn)速（角速度）相同時，線長易斷，還是線短易斷？為什么？如果重物運動時系線被桌上的一個釘子擋住，隨后重物以不變的速率在系線的牽引下繞釘子做圓周運動。系線碰釘子時，是釘子離重物越遠線易斷，還是離重物越近線易斷？水什么？解：①線越長越容易斷。因角速度一定時，根據(jù)向心力公式可知r越大所需的向心力越大，這樣繩子的拉力就越大，所以繩子越容易斷。②離得越近越容易斷。因線速度一定時，根據(jù)向心力公式可知r越小所需的向心力越大，這樣繩子的拉力就越大，所以繩子越容易斷第18頁,共20頁，2024