粤教版必修2 第2章 2 向心力 课件（23张）.ppt

目标定位 1 理解向心力 向心加速度的概念及影响其大小的因素 2 理解向心力的来源及表达式 3 了解生活中的向心力的具体实例 4 会利用向心力 向心加速度公式分析和计算圆周运动问题 2向心力 1 定义 做匀速圆周运动的物体受到的方向沿 指向 的力 2 方向 沿半径指向 和质点运动的方向 其方向时刻在改变 3 作用效果 不改变质点速度的 只改变速度的 4 大小 f f 一 向心力 半径 圆心 圆心 垂直 大小 方向 m 2r 5 来源 它可以是重力 弹力 摩擦力等各种性质的力 也可以是几个力的合力 还可以是某个力的分力 拉力 重力 t mg 拉力 t 静摩擦力 f 重力 拉力 f合 弹力 n 深度思考 1 如图1所示 汽车正在匀速率转弯 汽车的向心力是由什么力提供的 图1 2 物体做圆周运动时 它所受的向心力的大小 方向有什么特点 答案 1 汽车匀速率转弯 摩擦力提供向心力 2 向心力的特点 方向 方向时刻在变化 始终指向圆心 与线速度的方向垂直 大小 在匀速圆周运动中 向心力大小不变 在非匀速圆周运动中 其大小随速率v的变化而变化 例1 如图2所示 一圆盘可绕过圆盘的中心o且垂直于盘面的竖直轴转动 在圆盘上放一小木块a 它随圆盘一起运动 做匀速圆周运动 则关于木块a的受力 下列说法中正确的是 a 木块a受重力 支持力和向心力b 木块a受重力 支持力和静摩擦力 摩擦力的方向与木块运动方向相反 图2 c 木块a受重力 支持力和静摩擦力 摩擦力的方向指向圆心d 木块a受重力 支持力和静摩擦力 摩擦力的方向与木块运动方向相同答案c解析由于圆盘上的木块a在竖直方向上没有加速度 所以 它在竖直方向上受重力和支持力的作用而平衡 而木块在水平面内做匀速圆周运动 其所需向心力由静摩擦力提供 且静摩擦力的方向指向圆心o 1 向心力是效果力 受力分析时不考虑向心力 向心力可以是某一种性质力 也可以是几个性质力的合力或某一性质力的分力 2 向心力的方向始终指向圆心 1 定义 由向心力产生的指向 方向的加速度 2 大小 a a 3 方向 与向心力方向 始终指向 时刻在改变 二 向心加速度 圆心 2r 一致 圆心 答案他们两人的观点都不准确 当v一定时 a与r成反比 当 一定时 a与r成正比 答案abd 三 圆周运动中的动力学问题 例3 如图3所示 质量为1kg的小球用细绳悬挂于o点 将小球拉离竖直位置释放后 到达最低点时的速度为2m s 已知球心到悬点的距离为1m 重力加速度g 10m s2 求小球在最低点时对绳的拉力的大小 图3答案14n 在解决圆周运动的问题时 要知道物体圆形轨道所在的平面 明确圆心和半径是解题的一个关键环节 列方程时要区分受到的力和物体做圆周运动所需的向心力 利用题目条件灵活选取向心力表达式 模型及特点 如图4所示 四 圆锥摆模型 图4 例4 有一种叫 飞椅 的游乐项目 示意图如图5所示 长为l的钢绳一端系着座椅 另一端固定在半径为r的水平转盘边缘 转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动 当转盘以角速度 匀速转动时 钢绳与转动轴在同一竖直平面内 与竖直方向的夹角为 不计钢绳的重力 求 1 转盘转动的角速度 与夹角 的关系 2 此时钢绳的拉力多大 图5 例5 为获得汽车行驶各项参数 汽车测试场内有各种不同形式的轨道 如图6所示 在某外高内低的弯道测试路段汽车向左拐弯 汽车的运动可看做是做半径为r的圆周运动 设内外路面高度