向心力习题课(编辑版)ppt课件

向心力（习题课）,1,向心力表达式,A,B,C,2,以上模型均属质点做水平面的匀速圆周运动F合=F向,课时4,典例3针对2课时8、10,3,1、关于向心力说法中正确的是（）A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；B、向心力不改变速度的大小；C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力,B,一、理解向心力,4,Fn,Ft,a合起着改变速度大小、方向的作用,三、变速圆周运动和一般曲线运动,变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？,竖直方向如何？,课时6、7,5,2、如右图，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点位圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是（）A.绳的拉力。B.重力和绳拉力的合力。C.重力和绳拉力的合力沿绳的方向的分力。D.绳的拉力和重力沿绳方向的分力的合力。,C、D,温馨提醒：解决向心力的问题的关键是通过受力分析找出向心力的来源。,二、分析向心力的来源,6,3、在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心.能正确的表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是（）,C,二、分析向心力的来源,7,（1）明确研究对象；（2）确定在哪个平面做圆周运动,找圆心和半径；（3）确定研究的位置，受力分析，分析哪些力提供了向心力；(4）据向心力公式列方程。,归纳总结,圆周运动解题一般步骤：,8,5、如图所示，一根长0.1m的细线,一端系着一个质量为0.18kg的小球拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上作匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40N，求：（1）线断开前的瞬间，线受到的拉力大小。（2）线断开的瞬间，小球运动的线速度。（3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌边的夹角为60，桌面高出地面0.8m，求：小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离（g=10m/s2）。,45N,5m/s,1.73m,三、圆周运动的动力学问题,9,6、甲、乙两名溜冰运动员，m甲=80kg，m乙=40kg，面对面拉着弹簧做圆周运动的溜冰表演，如图所示，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为9.2N，下列判断中正确的是（）A两人的线速度相同，约为40m/sB两人的角速度相同，为6rad/sC两人的运动半径相同，都是0.45mD两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m,D,三、圆周运动的动力学问题,10,圆锥摆：已知L、，求摆动周期。,三、圆周运动的动力学问题（圆锥摆）,11,7、一只质量为m的老鹰，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，则空气对老鹰作用力的大小等于(),A,三、圆周运动的动力学问题（类圆锥摆模型）,12,8、如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为，杆以支点O绕竖直线旋转，质量为m的小球套在杆上可沿杆滑动当杆角速度为1时，小球旋转平面在A处；当杆角速度为2时，小球旋转平面在B处，设球对杆的压力为FN，则有()AFN1FN2BFN1FN2C12D12,BD,三、圆周运动的动力学问题（类圆锥摆模型）,13,示例：内壁光滑的固定的圆锥筒的轴线垂直于水平面，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内作匀速圆周运动，则:线速度AB角速度AB向心加速度aAaB周期TATB压力NANB,=,=,14,（1）16N，压力,（2）44N，拉力,三、圆周运动的动力学问题(杆球模型）,15,10、如图所示，将一单摆拉到摆线呈水平位置后由静止释放，在P点有钉子阻止OP部分的细线移动，当单摆运动到此位置受阻时()A摆球的线速度突然增大B摆球的角速度突然增大C摆球的向心加速度突然增大D摆线的张力突然增大,BCD,三、圆周运动的动力学问题（绳球模型）,16,11、,三、圆周运动的动力学问题（绳球模型）,17,12.如图，一光滑圆锥体固定在水平面上，OCAB，AOC=30o，一条不计质量、长为L的绳(LOA)一端固定在顶点O，另一端拴一质量为m的质点，质点以速度v绕圆锥体的轴线OC在水平面内作匀速圆周运动。,当v=,(2)当v=,时，求出绳对物体的拉力；,时，求出绳对物体的拉力。,三、圆周运动的圆周运动的临界问题,18,1、质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成角，则以下正确的是A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球只受重力、拉力的作用C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanD.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtan,BCD,随堂练习,19,2、甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为12,转动半径之比为12,在相同时间内甲转过4周，乙转过3周.则它们的向心力之比为（）A.14B.23C.49D.916,C,20,3、在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，下列说法正确的是()A两小球速率必相等B两小球角速度必相等C两小球加速度必相等D两小球到转轴距离与其质量成反比,BD,21,4、一水平转台的最大角速度为5rad/s,物体与转台间的动摩擦因数为0.5，若物体能与转台保持相对静止，物体跟轴心的最大距离是多大？（g=10m/s2，最大静摩擦力被认为等于滑动摩擦力）,O,0.2m,22,5、A、B两个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为，A的质量为m，B的质量为2m，A离轴为R/2，B离轴为R，则当圆台旋转时：(设A、B都没有滑动，如下图所示)()A.B的向心加速度是A的向心加速度的两倍B.B的静摩擦力是A的静摩擦力的两倍C.当圆台转速增加时，A比B先滑动D.当圆台转速增加时，B比A先滑动,mg,N,fA,AD,23,拓展：如图，质量为m的小物体在水平转台上随转台以周期T作匀速圆周运动，物体到转轴的距离为d、物体与转台摩擦因素为，求：（1）物体所需要的向心力？（2）物体所受到的转台对它的支持力？摩擦力？（3）为使物体保持距离d随转台一起转动，转台转动的角速度应满足什么条件？,温馨提醒：求解向心力的问题本质上还是求解力与运动之间的动力学问题，是牛顿运动定律在圆周运动中的具体的应用问题。,24,6、如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？,解析：小橡皮受力分析如图。,小橡皮恰不下落时，有：Ff=mg其中：Ff=FN而由向心力公式：FN=m2r解以上各式得：,25,7、如图，质量相等的A、B两球用细线连着，在光滑水平面上绕o点以相同的角速度做匀速圆周运动，已知OA=AB,则OA与AB上的拉力之比是。,3：2,26,8、如图所示，细绳一端系着质量为M=0.6Kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3Kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴线转动。问角速度在什么范围内m处于静止状态？(g取10m/s2),解析：A需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成角速度取最大值时，A有离心趋势，静摩擦力指向圆心O；角速度取最小值时，A有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心O，对于B：T=mg对于A：所以,27,9、一只半球壳半径为R，截口水平，现有一物体A，质量为m，位于半球面内侧，随半球面绕对称轴的转动面作圆周运动，如图所示。若A与球面间摩擦因数为，则物体刚好能贴在截口附近，这时角速度多大？若不考虑摩擦，则当球壳以上述角速度转动时，物体位于球面内侧的何处？,mg,f,N,f=mg,N=m2R,f=N,mg/m2R,设N与竖直方向夹角为,m,m,28,变式练习：如图所示、有一质量为m的小球在光滑的半球碗内做匀速圆周运动，轨道平在水平面内，已知小球与半球形碗的球心的连线跟竖直方向的夹角为，半球形碗的半径为，求小球做匀速圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力。,29,变式练习：如图所示、有一质量为m的小球在光滑的半球碗内做匀速圆周运动，轨道平在水平面内，已知小球与半球形碗的球心的连线跟竖直方向的夹角为，半球形碗的半径为，求小球做匀速圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力。,30,10、A、B两球质量分别为m1与m2，用一劲度系数为k的弹簧相连，一长为l1的细线与A相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO上，如图所示，当m1与m2均以角速度绕OO做匀速圆周运动时，弹簧长度为l2。求：（1）此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？（2）将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？,31,11、如图所示，在质量为M的电动机上，装有质量为的偏心轮，偏心轮转动的角速度为，当偏心轮重心在转轴正上方时，电动机对地面的压力刚好为零；则偏心轮重心离转轴的距离多大?在转动过程中，电动机对地面的最