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文档简介

4 2向心力与向心加速度 地球公转 地球围绕太阳转 花样滑冰 提问 什么是匀速圆周运动 匀速 的含义是什么 那么匀速圆周运动物体所受的合外力有何特点 加速度又怎样呢 匀速圆周运动是变速曲线运动 变速曲线运动 运动状态改变 一定受到合外力 一定存在加速度 这些物体为什么会做圆周运动 视频 小球受哪些力 合外力有何特点 想一想 轻绳栓一小球 在光滑水平面做匀速圆周运动 看一看 o g n t 小球受力分析 o n与g相抵消 所以合力为t 小球受力分析1 o f f f v v v o 小球受力分析 做匀速圆周运动的物体 合外力指向圆心 与速度v垂直 做圆周运动的物体所受到的始终指向圆心的合外力 叫向心力 2 特点 方向始终与v垂直 指向圆心 是变力3 作用效果 只改变物体的速度方向 一 向心力 1 定义 物体相对转盘静止 随盘做匀速圆周运动 g n f f向 f合 f 圆锥摆 g f1 f合 r 向心力由拉力f1和重力g的合力提供 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动 卫星绕地球运行 v f b 向心力的来源 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 即向心力就是物体做匀速圆周运动受到的合外力 向心力并不是物体实际受到的力 受力分析时 不能多出一个向心力 运动物体的形状 运动物体的质量 转动快慢 转动半径 体验向心力的大小 学生实验 4 向心力大小 演示实验 用向心力演示器演示 方法 控制变量法 1 f与m的关系 保持r 一定 保持r m一定 2 f与r的关系 保持m 一定 3 f与 的关系 m大 f也大 r大 f也大 大 f也大 向心力的大小 f mr 2 f mv2 r 角速度一定时 向心力与半径成正比 线速度一定时 向心力与半径成反比 根据推导向心力的另一表达式 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 大小 a f m a r 2a v2 r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 1 用细绳栓住一小球做匀速圆周运动 下列说法正确的是 a 在线速度一定情况下 线越长越易断 b 在线速度一定情况下 线越短越易断 c 在角速度一定情况下 线越长越易断 d 在角速度一定情况下 线越短越易断 bc 例题1 质量为m的小球做圆锥摆时细绳长l 与竖直方向成 角 求小球做匀速圆周运动的角速度 小球受力 竖直向下的重力g 沿绳方向的拉力t 小球的向心力 由t和g的合力提供 解 l 小球做圆周运动的半径 由牛顿第二定律 即 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 重力 弹力 摩擦力或几个力的合力 f mr 2 二 向心
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