云南省德宏州梁河县第一中学高中物理 5.6 向心力导学案（无答案）新人教版必修2.doc

5.6 向心力导学案 【学习目标】1、理解向心力的概念。2、知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算。3、能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。【课前预习】一、向心力1、定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向 的合力，这个合力就叫做向心力。2、公式：f=_=_=_3、方向：向心力方向始终指向 ，由于 时刻改变，所以向心力是 力。4、向心力的来源（1）向心力是 力，可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供。（2）向心力可以是物体所受的 。（3） 向心力可以是物体所受某个力的 。5关于向心力，下列说法中正确的是()a物体由于做圆周运动而产生一个向心力b向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小c做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力d做一般曲线运动的物体的合力即为向心力6如图所示，用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是()a重力、支持力b重力、支持力、绳子拉力c重力、支持力、绳子拉力和向心力d重力、支持力、向心力7甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为12，转动半径之比为12，在相同的时间里甲转过60，乙转过45，则它们的向心力之比为()ha14 b23 c49 d916二、向心力大小的粗略验证分析课本实验，加深对向心力的理解：1、用秒表记录钢球运动若干周的 ，再通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的 ，测量出绳长l。 2、用 测出钢球的质量。 3、用公式计算钢球所受的合力f。 4、利用公式f= 算出向心力的大小。 三、变速圆周运动和一般曲线运动1、物体做变速圆周运动时，若合外力方向与 夹角小于900，此时把f分解为两个互相 的分力：跟圆 的ft和指向 的fn，如图所示，其中ft只改变v的 ，fn只改变v的 ，fn产生的加速度就是 加速度。若f与v的夹角大于900时，ft使v减速，fn改变v的方向.综上可知同时具有向心加速度和 加速度的圆周运动就是变速圆周运动。ft ：切向分力，它产生 加速度，改变速度的 .fftfnofn ：向心分力，它产生 加速度，改变速度的 .ftfnfo2、一般曲线运动运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，称为一般的曲线运动。一般的曲线运动可以把曲线分割成许多小段，每一小段看成一小段 ，然后当作许多 不同 的圆处理，再应用圆周运动的分析方法处理。【例题与变式】例1、下列关于向心力的说法中正确的是()a物体受到向心力的作用才能做圆周运动b向心力是指向弧形轨道圆心方向的力，是根据力的作用效果命名的c向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某一种力或某一种力的分力d向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢变式1、关于向心力，下列说法正确的是()a向心力是一种效果力 b向心力是一种具有某种性质的力c向心力既可以改变线速度的方向，又可以改变线速度的大小d向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小例2、对下面几种情况中做圆周运动的物块或小球进行受力分析，分析是什么力充当向心力：r物块随圆盘一起转动漏斗内壁光滑ab变式2如图3所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r处的p点不动，关于小强的受力，下列说法正确的是()a小强在p点不动，因此不受摩擦力作用b小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力c小强随圆盘做匀速圆周运动，盘对他的摩擦力充当向心力d若使圆盘以较小的转速转动时，小强在p点受到的摩擦力不变变式3、如图所示，长0.40m的细绳，一端拴一质量为0.2kg的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，若运动的角速度为5.0rad/s，求绳对小球需施多大拉力？例3、.长为l的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于o点让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图5所示当摆线l与竖直方向的夹角为时，求：(1)线的拉力f；(2)小球运动的线速度的大小；(3)小球运动的角速度及周期变式4如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为，杆以o为支点绕竖直线旋转，质量为m的小球套在杆上可沿杆滑动当杆角速度为1时，小球旋转平面在a处；当杆角速度为2时，小球旋转平面在b处，设球对杆的压力为fn，则有()afn1fn2bfn1fn2 c12【课堂检测】 姓名： 班级： 组名 1 在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，o点为圆心能正确地表示雪橇受到的牵引力f及摩擦力ff的图是() 2、如图所示，长为l的悬线固定在o点，在o点正下方处有一钉子c，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的()a线速度突然增大 b角速度突然增大c向心加速度突然增大 d悬线的拉力突然增大r3、一根原长为l00.1m的轻弹簧，一端拴住质量为m=0.5kg的小球，以另一端为圆心在光滑的水平面上做匀速圆周运动，如图所示，角速度为10rad/s，弹簧的劲度系数k=100n/m，求小球做匀速圆周运动所受到的拉力大小及此时弹簧的长度。4如图所示，一根长为0.1 m的细线，一端系着一个质量是0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转到如图位置时，细线断裂，这时测得线的拉力为45 n，并在桌子上匀速滚动