《向心力与向心加速度》VIP

.,第4章匀速圆周运动,第2节向心力与向心加速度,.,直线运动同曲线运动条件,F合同速度V共线F合=0,匀速直线运动或则静止F合不变,匀变速直线运动,F合与速度V不共线且F合不为零F合不变，匀变速曲线运动,曲线运动,复习:,直线运动:,.,什么原因导致物体做圆周运动？,若细线突然剪断，将会看到什么现象？,O,G,FN,F,小球受力分析：,O,受到的始终指向圆心的等效力作用，称为向心力。,圆周运动条件,O,方向：,时刻指向圆心，始终与速度方向垂直(变量),不做功，只改变速度的方向，不改变速度的大小。,特点:,维持物体做圆周运动.,作用效果:,.,卫星绕地球运行,V,F,向心力源自地球对卫星的引力,.,（3）实例分析,向心力源自筒壁对它的压力,.,T,G,F合,（2）圆锥摆运动,O,C的向心力源自绳对它的拉力和它受到重力的合力,.,玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动(不考虑摩擦),向心力源自碗壁对它的支持力和它受到重力的合力,.,实例分析,A的向心力源自转盘对它的静摩擦力,.,小结:,2、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力来提供，或几个力的在半径方向的合力所提供。,1、向心力是根据力的作用效果来命名的，实际中不存在的力。,.,(b),思考：是不是所有的圆周运动的合外力都是向心力，都指向圆心呢？,匀速圆周运动的向心力为物体受到的合外力；非匀速圆周运动的向心力由合力在半径方向的分力所提供;合力在切线方向的分力改变速度大小,.,Ft,FN,.,（2）演示实验：用向心力演示器演示,影响向心力大小因素：,同m有关，同有关，同r有关,研究方法：,控制变量法,.,结论：精确的实验表明：物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。,Fnmr2,Fnmr2=mv2/r=42mr/T2=42mrf2,.,二、向心加速度,1、概念：向心力产生的加速度,2、方向：同向心力方向相同，总是垂直速度方向，指向圆心，时刻变化是一个变量,4、意义：不改变速度大小，用来描述线速度方向变化快慢的物理量。,匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变加速运动,3、大小：,向心力同向心加速度适用于变速圆周运动(瞬时值),.,匀速圆周运动的特点,线速度:,角速度:,周期,频率,转速:,向心力:,向心加速度:,线速度大小不变,方向时刻改变.是变量.,角速度大小方向都不变,是恒量.,周期,频率,转速(标量)不变,向心力大小不变,方向时刻改变.是变量.,向心加速度大小不变,方向时刻改变.是变量.,.,1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A、匀速圆周运动是一种匀速运动B、匀速圆周运动是一种匀变速运动C、匀速圆周运动是一种变加速运动D、物体做圆周运动时其向心力不改变线速度的大小,CD,2、质量为m=1kg的物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动的角速度=2rad/s,如果物体到转盘圆心的距离为R=0.5m,求物体做圆周运动的向心加速度及其受到的静摩擦力大小?,课堂练习：,.,3、A、B两球都做匀速圆周运动，A球质量为B球的3倍，A球在半径25cm的圆周上运动，B球在半径16cm的圆周上运动，A球转速为30r/min，B球转速为75r/min，求A球所受向心力与B球所受向心力之比?,.,3、线的一端系一个重物，手执线的另一端，使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。当转速（角速度）相同时，线长易断，还是线短易断？为什么？如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动。系线碰钉子时，是钉子离重物越远线易断，还是离重物越近线易断？水什么？,解：,线越长越容易断。,因角速度一定时，根据向心力公式可知r越大所需的向心力越大，这样绳子的拉力就越大，所以绳子越容易断。,离得越近越容易断。,因