向心力 向心加速度

1、n物体做曲线运动的条件？物体做曲线运动的条件？n什么是匀速圆周运动什么是匀速圆周运动?n“匀速匀速”的含义是什么？的含义是什么？ 根据物体做曲线运动的条件，物体能根据物体做曲线运动的条件，物体能够做匀速圆周运动，必定够做匀速圆周运动，必定存在加速度存在加速度，一，一定受到力的作用，那么物体所受的定受到力的作用，那么物体所受的外力外力有有何特点？何特点？加速度加速度怎样呢？怎样呢？OGNFOOFFFVVVOOFFFVVVO轻绳栓一小球轻绳栓一小球, ,在光滑水平面做匀速圆周运动。在光滑水平面做匀速圆周运动。 2.特点特点：大小不变方向：大小不变方向始终与始终与v垂直垂直，指向圆，指向圆心心,是是

2、变力变力3.作用效果作用效果：只改变只改变v的方向的方向,不改变不改变v的大小。的大小。一一. 向心力向心力 做匀速圆周运动的物体所受做匀速圆周运动的物体所受合力合力方向方向始始终终指向指向圆心圆心，这个指向圆心的，这个指向圆心的合力合力就叫做向就叫做向心力。心力。 1.物体做匀速圆周运动的条件：所受合外力始终指物体做匀速圆周运动的条件：所受合外力始终指向圆心向圆心 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动GFNfF向向=F合合=f地球公转地球围绕太阳转地球围绕太阳转圆锥摆GF1F合合r向心力由拉力向心力由拉力F1和和重力重力G的合力提供。的合力提供。 4.向心力的来源向心力的来源： 受力分析时受

3、力分析时, 不不能多出一个向心能多出一个向心力。力。 是一种是一种效果力效果力，它可以是某一个，它可以是某一个力（重力、弹力、摩擦力）或几个力的力（重力、弹力、摩擦力）或几个力的合力，也可以是某个力的分力。合力，也可以是某个力的分力。 注意：匀速圆周运动的向心力就是物注意：匀速圆周运动的向心力就是物体受到的合外力。体受到的合外力。猜想：猜想：F F可能与可能与mm、r r、有关有关1.保持保持m、一定：一定：2.保持保持r、一定：一定：3.保持保持r、m一定：一定：结论结论:F m r 2F=k m r 2各量均用国际制单位表示，则各量均用国际制单位表示，则K=1FrFmF2 2二二:向心力的

4、大小向心力的大小演示实验演示实验方法方法: :控制变量法控制变量法观察实验观察实验注：注：1、公式中的物理量都用国际单位。、公式中的物理量都用国际单位。 2、物理意义：质量为、物理意义：质量为m的物体以线的物体以线速度速度v做沿半径为做沿半径为r的圆做匀速圆周运动，所的圆做匀速圆周运动，所需向心力需向心力 3、每个物理量都是瞬时对应关系，、每个物理量都是瞬时对应关系，也可以用这个公式求变速圆周运动瞬时所受也可以用这个公式求变速圆周运动瞬时所受向心力。向心力。 思考：前一个公式中思考：前一个公式中F与与r成正比，后成正比，后一个公式中一个公式中F与与r成反比，这两个公式相互矛成反比，这两个公式相

5、互矛盾吗？盾吗？2vFmr（熟透了的苹果与人造地球卫星）（熟透了的苹果与人造地球卫星） （4）解方程，对结果进行必要的讨论。）解方程，对结果进行必要的讨论。 （1）明确研究对象，定轨道平面，找圆）明确研究对象，定轨道平面，找圆心和转动半径心和转动半径。（2）受力分析，找到是哪些力提供向心力。）受力分析，找到是哪些力提供向心力。（3）以圆心方向建立正方向，根据牛顿第二）以圆心方向建立正方向，根据牛顿第二定律列出议程。定律列出议程。三. 向心加速度 定义: : 由由向心力产生向心力产生的加速度叫向心的加速度叫向心加速度。加速度。 4. 4. 物理意义: 它是表示它是表示线速度方向线速度方向变化快慢

6、变化快慢的物理量。的物理量。3 3. . 方向: 沿半径沿半径指向圆心指向圆心 2.向心加速度的大小向心加速度的大小注注:向心加速度是匀速圆周运动向心加速度是匀速圆周运动的瞬时加速度而不是平均加速度的瞬时加速度而不是平均加速度.公式中的每个物理量是瞬时对应公式中的每个物理量是瞬时对应关系关系.1关于向心力的说法中正确的是关于向心力的说法中正确的是A物体由于做圆周运动而产生了向心力物体由于做圆周运动而产生了向心力B向心力不改变圆周运动物体速度的大小向心力不改变圆周运动物体速度的大小C作匀速圆周运动的物体其向心力是不变的作匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D作圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心

7、力作圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力2如图所示，质量相同的如图所示，质量相同的A、B两球作匀速圆周运动两球作匀速圆周运动的向心力随半径变化的关系图象的向心力随半径变化的关系图象AA球运动时线速度大小不变球运动时线速度大小不变BA球运动时角速度不变球运动时角速度不变CB球运动时角速度不变球运动时角速度不变DB球运动时线速度大小不变球运动时线速度大小不变B.如图所示，一长为如图所示，一长为L的轻绳，一端固定在天的轻绳，一端固定在天花板上，另一端系一质量为花板上，另一端系一质量为m的小球，球绕竖直的小球，球绕竖直轴线轴线O1O2做匀速圆周运动，绳与竖直轴线间的夹做匀速圆周运动，绳与竖直轴线间

8、的夹角为角为，则下述说法中正确的是（，则下述说法中正确的是（ ）A.球受到重力、绳对球的拉力和向心力球受到重力、绳对球的拉力和向心力B.球受到重力和绳对球的拉力球受到重力和绳对球的拉力C.球所受向心力大小为球所受向心力大小为mgsinD.球所受向心力大小为球所受向心力大小为mgtan如图所示，将完全相同的两小球如图所示，将完全相同的两小球A、B用长用长L=0.8m的细绳，悬于以的细绳，悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触由于某种原因，小车突然停止，此时悬小车前后壁接触由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比线中张力之比TB：TA为为

9、A11 B12C13 D145.图是用以说明向心力和质量、半径之间关系的图是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球仪器，球P和和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，球之间用一条轻绳连接，mP2mQ，当整个装置，当整个装置以以匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时（则此时（ ）A.两球受到的向心力大小相等两球受到的向心力大小相等B.P球受到的向心力大于球受到的向心力大于Q球受球受到的向心力到的向心力C.rP一定等于一定等于rQ2D.当当增大时，增大时，P球将向外运动球将向外运动6.如图所示，质量为如

10、图所示，质量为m的小球，用长为的小球，用长为L的细线挂在的细线挂在O点，在点，在O点正下方点正下方L/2处有一光滑的钉子处有一光滑的钉子A，把小球拉到，把小球拉到与钉子与钉子A在同一高度的位置，摆线被钉子拦住且张紧在同一高度的位置，摆线被钉子拦住且张紧.现现将小球由静止释放，当小球第一次通过最低点将小球由静止释放，当小球第一次通过最低点P时（时（ ）A.小球的角速度突然减少小球的角速度突然减少B.小球的线速度突然减少小球的线速度突然减少C.小球的向心加速度突然减少小球的向心加速度突然减少D.悬线对小球的拉力突然减少悬线对小球的拉力突然减少 如图所示，一圆盘可绕一通过圆盘中心如图所示，一圆盘可绕

11、一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个木块，当圆盘匀角速度转动时，木块随圆盘一起木块，当圆盘匀角速度转动时，木块随圆盘一起运动运动.那么那么OA木块受到圆盘对它的摩擦力，木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心方向背离圆盘中心B木块受到圆盘对它的摩擦力，木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心方向指向圆盘中心C因为木块随圆盘一起运动，所因为木块随圆盘一起运动，所以木块受到圆盘对它的摩擦力，方以木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块的运动方向相同向与木块的运动方向相同 D因为摩擦力总是阻碍物体的运因为摩擦力总是阻碍物体的运动，所以木

12、块所受到圆盘对它的摩动，所以木块所受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反擦力的方向与木块的运动方向相反 如图所示，半径为如图所示，半径为R的半球形碗内，有一个的半球形碗内，有一个具有一定质量的物体具有一定质量的物体A，A与碗壁间的动摩擦因数与碗壁间的动摩擦因数为为，当碗绕竖直轴，当碗绕竖直轴OO匀速转动时，物体匀速转动时，物体A刚好刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动对滑动.求碗转动的角速度求碗转动的角速度A O O R 上海在北纬上海在北纬31,求上海所在处物体求上海所在处物体绕地轴做圆周运动的向心加速度是多绕地轴做圆周运动的向心加速度是多大大?(设地球半径设地球半径R=6400km,cos31=0.86)AORr分析：首先应明确物体做匀速圆周运动；再确定分析：首先应明确物体做匀速圆周运动；再确定圆周轨迹、圆心及半径。圆周轨迹、圆心及半径。 解：解：物体随地球自转的物体随地球自转的角速度角速度 =2/T圆周半径圆周半径r=Rcos31a=r2= Rcos31(2/T) 2代入数据可得代入数据可得a=2.9102m/s2O一、 向心力： 大小： 方向： 沿半径指向圆心。是变