高中物理 2.2 向心力同课异构课件2 粤教版必修2.ppt

第二节向心力 第二章圆周运动 粤教版必修2 轻绳栓一小球 在光滑水平面做匀速圆周运动 o g n f 小球受力分析 o n与g相抵消 所以合力为f 1 定义 做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力 叫向心力 2 特点 方向始终与v垂直 指向圆心 3 作用效果 4 向心力大小 5 向心力的来源 受力分析时 不能多出一个向心力 f mr 2 是一种效果力 它可以是某一个力 重力 弹力 摩擦力 或几个力的合力 也可以是某个力的分力 是变力 只改变v的方向 不改变v的大小 一 向心力 二 向心加速度 1 向心加速度即向心力产生的加速度 只是描述线速度方向变化的快慢 2 匀速圆周运动的性质 加速度大小不变 方向时刻改变 是变加速运动 大小 a f m 方向 与向心力方向一致 即总指向圆心 向心加速度的方向是不断变化的 巩固训练 1 向心加速度只改变速度的 而不改变速度的 方向 大小 2 如图所示 一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动 在圆盘上放置一木块 当圆盘匀速转动时 木块随圆盘一起运动 那么 a 木块受到圆盘对它的摩擦力 方向背离圆盘中心b 木块受到圆盘对它的摩擦力 方向指向圆盘中心c 因为木块与圆盘一起做匀速转动 所以它们之间没有摩擦力d 因为摩擦力总是阻碍物体运动的 所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反 b 3 关于匀速圆周运动的周期大小 下列判断正确的是 a 若线速度越大 则周期一定越小b 若角速度越大 则周期一定越小c 若半径越大 则周期一定越大d 若向心加速度越大 则周期一定越大 b 4 如图所示 一圆环以直径ab为轴作匀速转动 则环上p q两点线速度大小vp vq 如果环的半径为20cm 转动周期为1s 则p点向心加速度大小为 解析 因为p q为环上两点 在相等时间里所转过的角度相等 所以它们的角速度相等 根据公式得 p点的向心加速度ap 2rp 方向指向运动平面的圆心 g n f静 g n 生活中的向心力 f合 f向 f合 f静 f向 mg tan 在水平路面上转弯 在倾斜路面上转弯 1 汽车转弯 2 汽车过桥 mg n mg n mg n mg n mg n mg f向 mg n f向 n mg n 1 在水平地面上转弯的汽车 向心力是 a 重力和支持力的合力b 静摩擦力c 滑动摩擦力d 重力 支持力 牵引力的合力 b 课堂练习 2 如图所示 汽车以一定的速度经过一个圆弧桥面的顶点时 关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况 以下说法正确的是 a 在竖直方向汽车受到三个力 重力 桥面的支持力和向心力b 在竖直方向汽车只受两个力 重力和桥面的支持力c 汽车对桥面的压力等于汽车的重力d 汽车对桥面的压力大于汽车的重力 b 3 如图所示 汽车以一定的速率运动 当它通过凸形拱桥的最高点a 水平路面b及凹形桥最低点c时的压力大小分别为fa fb与fc 则下列说法正确的是 a fa fb与fc大小均等于汽车所受到的重力大小b fa fb与fc大小均不等于汽车所受到的重力大小c fa大于汽车所受到的重力 fc小于汽车所受到的重力d fa小于汽车所受到的重力 fc大于汽车所受到的重力 d 4 汽车通过拱桥顶点时的速度为l0m s时 车时桥顶的压力为车重的3 4 如果要使汽车在粗糙的桥面行使经过桥顶时不受摩擦力作用 则汽车经过桥顶的速度应为 a 15m sb 20m sc 25m sd 30m s b 应用向心力公式解题的主要步骤 1 确定圆周轨迹所在平面及圆心 半径 2 对研究对象进行受力分析 找向心力的来源 3 列式求解 物体相对转盘静止 随盘做匀速圆周运动 g fn f静 f向 f合 f静 几个典型的圆周运动 圆锥摆 g f1 f合 r 向心力由拉力f1和重力g的合力提供 几个典型的圆周运动 课堂小结 一 向心力 大小 方向 沿半径指向圆心 是变力 特点 f v 方向不断变化 来源 重