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第五章曲线运动 第六节向心力 1 匀速圆周运动的加速度 1 方向 2 向心加速度的大小 向心加速度 4 匀速圆周运动的性质 是变速运动 是变加速 度 运动 总是与其速度方向垂直 并指向圆心 复习提问 3 向心加速度的物理意义 描述速度 方向 变化快慢 2 向心力是变力 特别说明 它可以是一个力 也可以是几个力的合力 也可以是某一个力的分力 所以 受力分析中不能说物体受重力 支持力 拉力和向心力 一 匀速圆周运动的合外力 1 方向 2 大小 时刻指向圆心 3 向心力的作用效果 思考题 向心力是恒力 还是变力 为什么 F合 ma F向 F合 ma向 结论 向心力的大小虽然不变化 但向心力的方向时刻在变化 所以 向心力 不改变速度的大小 只改变速度的方向 向心力是效果力 3 二实验 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 1 实验的基本原理 从运动的角度求得Fn 从受力的角度求得F合 将Fn和F合进行比较 2 实验需要的器材 钢球 细线 画有同心圆的白纸 天平 秒表 直尺 O 3 实验需要测量的数据有哪些 如何测量 F合 mgtan m r v m r 转n圈数所用时间t h 4 注意事项 1 h并不等于纸面距悬点的高度 2 小球与纸面不能接触 3 测t时不能太久 4 启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动 5 实验数据记录 6 三 向心力方程的应用 F向 F合 ma向 1 向心力方程 7 判断向心力 下列物体做匀速圆周运动时 向心力分别由什么力提供 人造地球卫星绕地球运动时 万有引力 8 实例分析 寻找向心力的来源 1 天体的圆周运动 2 光滑水平面上用绳拉小球做匀速圆周运动 9 判断向心力 图2 下列物体做匀速圆周运动时 向心力分别由什么力提供 小球在水平面内运动 小球重力和绳拉力的合力 10 新课堂 32页 变式训练 结论 角速度增大时 摩擦力不变 弹力增大 11 小结 分析向心力来源的思路 1 明确研究对象2 确定圆周运动所在的平面 明确圆周运动的轨迹 半径及圆心位置3 进行受力分析 分析指向圆心方向的合力即向心力 12 向心力是根据力的作用效果来命名的一种力 通常由重力 弹力 摩擦力中的某一个力 或某个力的分力 或几个力的合力所提供 受力分析时与以前同 不分析向心力 13 B A A球向心力来源 B球受力特点 两球靠什么联系起来 绳的拉力 平衡力作用 绳对A B的拉力 14 A球向心力来源 B球向心力来源 轻杆对A球的拉力 B球两端轻杆对B球的拉力 A B两球具有相同的物理量是什么 角速度 15 16 关于向心力说法中正确的是 D A 物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力 B 向心力不改变速度的大小 C 做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的 D 向心力是除物体所受重力 弹力以及摩擦力以外的一种新的力E 只要作圆周运动都需要向心力 B 练习 17 在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球 小球用细线连接起来 当转台匀速转动时 下列说法正确的是 A 两小球速率必相等B 两小球角速度必相等C 两小球加速度必相等D 两小球到转轴距离与其质量成反比 练习 BD 18 做变速圆周运动的物体所受的力 Fn Ft Ft切向分力 它产生切向加速度 改变速度的大小 Fn向心分力 它产生向心加速度 改变速度的方向 加速 变速圆周 19 把一般曲线分割为许多极短的小段 每一段都可以看作一小段圆弧 这些圆弧的弯曲程度不一样 表明它们具有不同的曲率半径 注意到这点区别之后 在分析质点经过曲线上某位