【随堂优化训练】高中物理 第五章 5.向心加速度课件 新人教版必修2.ppt

5 向心加速度 1 圆周运动 即使是匀速圆周运动 由于运动方向在不断改 变 所以也是 会有 变速运动 加速度 2 任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向 这个加速度叫向心加速度 圆心 3 向心加速度的大小为an 2r 4 虽然向心加速度的大小一定 但由于向心加速度的方向时刻改变 所以匀速圆周运动是 加速运动 即非 加 速运动 变 匀 5 一物体在水平面内沿半径为r 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动 线速度为v 0 2m s 那么它的向心加速度为 m s2 角速度为 rad s 周期为 s 6 关于向心加速度的意义 下列说法正确的是 b a 它描述的是线速度大小变化的快慢b 它描述的是线速度方向变化的快慢 c 它描述的是向心力变化的快慢 0 2 1 2 d 它描述的是角速度变化的快慢解析 向心加速度是物体做圆周运动时指向圆心的加速度 改变物体的速度方向 但不改变物体的速度大小 它描述的是物体运动变化的快慢 而不是物体受力变化的快慢 知识点 圆周运动的向心加速度 如图5 5 1所示 将一端系有小球的绳子用手拉住 使小球做圆周运动 这时手会感觉到有拉力的作用 转动越快感觉越明显 若用铁钉突然放在绳的中点挡住绳子 则会发现拉力的感觉更明显 小球的转动也突然 变快 了 图5 5 1 讨论 1 小球做圆周运动时 小球的速度变化越大 绳拉的效果 就越明显 也就是说小球的向心加速度就越 大 2 小球运动越快 绳子越短 则绳拉的效果越 小球转动越快 则绳拉的效果越 明显 明显 3 综上所述 物体做圆周运动的向心加速度与物体运动的快慢 半径有关 与物体转动的快慢有关 具体关系式为an 2r 1 方向 总是沿着圆周运动的半径指向圆心 不论加速度an的大小是否变化 an的方向是时刻改变的 所以圆周运动一定是变加速运动 2 大小 3 向心加速度的推导 如图5 5 2所示 设做匀速圆周运动的物体的线速度大小为v 轨迹半径为r 物体从a点运动到b点 经历的时间为 t 位移为l 图5 5 2 加速度 不过任何圆周运动的向心加速度公式都是an 2r 4 对向心加速度的理解 1 向心加速度描述的是线速度方向改变的快慢 它只改变 线速度的方向 不改变其大小 注意 向心加速度是物体的加速度指向圆心的分量 不是物体的合加速度 只有在匀速圆周运动时向心加速度才等于合 v2 r 2 当匀速圆周运动的半径一定时 向心加速度的大小与角速度的平方成正比 也与线速度的平方成正比 随频率的增大或周期的减小而增大 3 当线速度一定时 向心加速度的大小与运动半径成反 比 4 当角速度一定时 向心加速度的大小与运动半径成正 比 例题 如图5 5 3所示 o1和o2是摩擦传动的两个轮子 o1是主动轮 o2是从动轮 若两轮不打滑 则对于两轮上的a b c三点 半径之比为1 2 1 其向心加速度之比为 图5 5 3 a 2 2 1b 1 2 2c 1 1 2d 4 2 1 答案 d 触类旁通 1 关于地球上的物体随地球自转时向心加速度的大小 下 列说法正确的是 a 在赤道上 向心加速度最大 a b 在两极上 向心加速度最大c 在地球上 各处向心加速度一样大d 在地球表面上的物体的向心加速度总是指向地心的解析 在地球上的物体随地球一起