高一物理生活中的向心力.ppt

生活中的向心力 （综合复习课）,一、物体在水平平面内的圆周运动,向心力由路面对车轮的侧向静摩擦力提供 F向=f静,汽车在倾斜的路面转弯,N,G,F向,向心力由倾斜路面对汽车的支持力和重力的合力提供 F向=mg tan,水平路面上转弯,圆锥摆,G,F向,向心力由细绳的拉力和重力的合力提供 F向=F=mg tan,水平圆盘上放置的物体,1、有细绳：向心力由静摩擦力、细绳的拉力提供 2、没有细绳：盘面对物体的静摩擦力提供向心力 F向=f静,f,G,(N)F向,f,F,G,洗衣机脱水桶内的衣服,向心力由洗衣机脱水桶桶壁对衣服的支持力提供 F向=N,向心力是按效果命名的力,千万不要认为 做匀速圆周运动的物体另外还受到一个向心力的作用 !,结论:做匀速圆周运动的物体所需的向心力由 提供,合力,二、物体在竖直平面内的圆周运动,竖直平面内的圆周运动一般情况下是变速圆周运动，中学阶段只研究物体通过最高点或最低点的情况，并且经常出现临界状态。,分析思路:,2.找出指向匀速圆周运动圆心的某个力或几个力的合力,即向心力;,3. 列式计算,求出v、T等物理量。,(受力分析),(求合力),(F合=F向),1.分析物体受力,（1）汽车通过拱桥,汽车通过拱桥顶部（或底部）时，对桥面的压力大小不等于重力,向心力由重力和拱桥对汽车支持力的合力提供,F向=G-N NG,F向=N-G NG,（2）用细绳栓着的小球，在竖直平面内的圆周运动通过最高点的情况。,临界条件：小球到达最高点时细绳的拉力刚好等于0，此时小球的重力刚好提供其做圆周运动的向心力,G,能通过最高点的条件：（此时细绳开始对小球产生拉力）,不能通过最高点的条件：（球还没有到达最高点就脱离了轨道）,例1、长为R=0.4m的轻绳一端固定在O点，另一端拴质量为m=0.4kg的小球，如果要让小球在竖直平面内绕O点作圆周运动(1)小球在圆周最高点的速度至少为多少?(2)如果小球在最高点的速度v=5m/s,轻绳对小球的作用力是多少？,拓展：如把轻绳改为轻杆，分析小球速度与轻杆对球作用力的关系,V=2m/s,分析:小球在最高点的速度v能否为1m/s,轻绳对小球有作用力吗？小球做何运动?,F=21N,例2、长为R=0.4m的轻杆一端固定在O点，另一端拴质量为m=0.4kg的小球，如果要让小球在竖直平面内绕O点作圆周运动(1)小球在圆周最高点的速度至少为多少?(2)如果小球在最高点的速度v=5m/s,轻杆对小球的作用力是多少？,V=0m/s,F=21N,分析:如果小球在最高点的速度v=1m/s,轻杆对小球有作用力吗？小球做何运动?,轻杆对小球有向上的支持力,小球做圆周运动,如球在空心圆形轨道内做圆周运动,又该如何分析?,能通过最高点的条件：,（3）用轻杆连着的小球或小球在空心圆形轨道内，在竖直平面内的圆周运动通过最高点的情况。,当 ,此时轻杆(轨道外侧)对球产 生拉力(压力),重力与支持力合力提供向心力,当 ,此时轻杆(轨道)对球的 作用力为0 ,重力提供向心力,当 ,此时轻杆(轨道内侧)对球提 供支持力,重力与支持力的合力提供向心力,例3长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为2m/s，取g=10m/s2，则此时轻杆OA将 （ ） A受到6.0N的拉力 B受到6.0N的压力 C受到24N的拉力 D受到54N的拉力,B,（2）能通过最高点的条件： （此时细绳开始对小球产生拉力）,（3）不能通过最高点的条件： （球还没有到达最高点就脱离了轨道）,小结:1、用细绳栓着的小球，在竖直平面内的圆周运动通过最高点的情况。,（1）临界条件：小球到达最高点时细绳的拉力刚好等于0，此时小球的重力刚好提供其做圆周运动的向心力,（3）当 ,此时轻杆(轨道外侧)对球产 生拉力(压力),重力与支持力合力提供向心力,（1）当 ,此时轻杆(轨道)对球的作用 力为0 ,重力提供向心力,（2）当 ,此时轻杆(轨道内侧)对球提 供支持力,重力与支持力的合力提供向心力,2、用轻杆连着的小球或小球在空心圆形轨道内，在竖直平面内的圆周运动通过最高点的情况。,讨论:做匀速圆周运动的物体所受合外力一定是向心力吗?,做匀速圆周运动的物体所受合外力一定是向心力,如果物体做的是非匀速圆周运动,合外力还一定是向心力吗?,例4:质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为V，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时，受到的合力就是向心力吗?方向是指向圆心吗?,如果物体做的是非匀速圆周运动,合外力不一定是向心力.,但物体与所处半径方向上的合力就是向心力,N,G