高中物理 必修二 习题课：向心力 课件

1、1第五章 曲线运动习题课：向心力人大附中深圳学校 郎 琦2学习目标通过概念的复习，进一步理解向心力的来源。2. 通过对几种常见水平面圆周运动模型的分析，了解各模型特点，从而掌握分析匀速圆周运动的一般方法。3知识回顾向心力1. 定义：做匀速圆周运动的物体所受的指向圆心的合力，叫作向心力。2. 符号：Fn3. 方向：始终指向圆心(与v垂直)，是变力。4. 效果：只改变 v 的方向，不改变 v 的大小。5. 大小：vvvOFnFnFn6. 向心力来源：1. 向心力是按照效果命名的力，并不是物体额外受到的一个力；受力分析时, 不能多出一个向心力。2. 物体所受的合力(或某个力的分力)提供了物体做匀速圆

2、周运动所需的向心力。（可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质力的合力，也可以是某一个力的分力） 3. 再次强调：受力分析时绝对不能出现向心力！知识回顾向心力5 1、读题、画图；找圆周运动平面、圆心、半径（找圆心、定半径） 2、受力分析：重力、外力F、弹力、摩擦力（不分析向心力）3、正交分解列方程：x轴（圆心方向）：x 方向合外力 = mv2/r = m2r = m42r/T2(指向圆心的力-背向圆心的力)y轴（力平面上垂直于x轴的向）：平衡方程/切向牛顿第二定律方程4、代数求解7. 处理圆周运动（向心力）问题一般方法：知识回顾向心力5、答（如果问矢量，一般要回答方向）6Nmgf静 转 盘圆周运动模

3、型转台 半径： x(圆心)方向： y方向:物块到转盘轴的水平距离r受力分析f静 = m2rmg = NA特点：随转盘运动的物体角速度相等Br7mgf静ON 转筒圆周运动模型转筒特点：随转筒运动的物体角速度相等AB 半径： x(圆心)方向： y方向:物块到转盘轴的水平距离rN = m2rmg = f静受力分析问：如果转筒转速增大，物块受到的弹力、摩擦力怎样变化？弹力增大、静摩擦力不变。【例1】所示，质量相等的A、B两物体(可视为质点)放在圆盘上，到圆心的距离之比是3：2，圆盘绕圆心做匀速圆周运动，两物体相对圆盘静止则A、B两物体做圆周运动的向心力之比为( )A. 1：1B. 3：2C. 2：3D

4、. 4：9课堂训练B转盘 半径： x(圆心)方向： y方向:物块到转盘轴的水平距离rf静 = m2rmg = NNmgf静受力分析fA = m2rAfB = m2rBfA m2rA rAfB m2rB rB= = 9你会变“魔术”吗？试一试：不用手接触球，是否可以在杯子直立的条件下让球不接触到杯底？让 球 做 圆 周 运 动10OrmgN 圆台筒 圆锥筒圆周运动模型圆台(锥)筒 半径： x(圆心)方向： y方向:受力分析NxNy正交分解rr x(圆心)方向： y方向:mgNNyNx受力分析结论：圆锥桶、圆台桶不属于同轴传动，小球做圆周运动的角速度不相等。【例2】如图一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线

5、垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，则( )A. 球A的角速度等于球B的角速度B. 球A的线速度大于球B的线速度C. 球A的运动周期小于球B的运动周期D. 球A与球B对筒壁的压力相等课堂训练BD圆锥筒mgNNyNxx(圆心)方向： y方向:r受力分析正交分解OOLmTmg圆锥摆 半径：x(圆心)方向： y方向:圆周运动模型圆锥摆TyTx受力分析正交分解圆周运动模型圆台摆OLOr空中飞椅 半径：x(圆心)方向： y方向:(圆台摆)受力分析TmgTyTx问：当角速度增大时，怎么变？1.实验探究2.理论分析结论：绳子长度一定时，角速度越大，越大（等长圆

6、锥摆）【例3】如图，金属块Q放在带光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的细线，上端固定在Q上，下端拴一个小球。小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)，细线与竖直方向成30角(图中P位置)。现使小球在更高的水平面上做匀速圆周运动，细线与竖直方高成60角(图中P位置)。两种情况下，金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面判断正确的是( )Q受到桌面的静摩擦力大小不变小球运动的角速度变大C. 细线所受的拉力之比为2：1D. 小球向心力大小之比为3：1课堂训练等长圆锥摆Q受到桌面的静摩擦力大小不变 B. 小球运动的角速度变大C. 细线所受的拉力之比为2：1 D. 小球向心力大小

7、之比为3：1课堂训练答案：BD等长圆锥摆OL受力分析mgTyTxT 半径：x(圆心)方向： y方向:C错误绳子拉力T等于Q受到的静摩擦力A错误向心力D正确B正确【例4】如图所示，质量相同的A，B两小球用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面上做匀速圆周运动则下列说法错误的是( )A. A的角速度一定比B的角速度大 B. A的线速度一定比B的线速度大C. A的加速度一定比B的加速度大D. A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力大课堂训练A等高圆锥摆AB 半径：x(圆心)方向： y方向:h受力分析mgTTyTxA球大，T大，D说法正确A球大，an大，v大，B C说法正确结论：圆锥摆角速度仅与摆球距

8、离绳子结点的高度h有关，h越大，越小。与角度无关，A说法错误17 1、读题、画图；找圆周运动平面、圆心、半径（找圆心、定半径） 2、受力分析：重力、外力F、弹力、摩擦力（不分析向心力）3、正交分解列方程：x 轴（圆心方向）：x 方向合外力 = mv2/r = m2r = m42r/T2(指向圆心的力-背向圆心的力)y轴（力平面上垂直于x轴的向）：平衡方程/切向牛顿第二定律方程4、代数求解处理圆周运动（向心力）问题一般方法：5、答（如果问矢量，一般要回答方向）OOlmTmg圆锥摆常见的变速圆周运动单摆单摆OlmTmgT cosmgT sin=mv2/ (l sin)T - mgcos= mv2/ lmg sin mat半径：x(圆心)方向： y方向:半径：x(圆心)方向： y方向:l sinl问：两种运动下绳子拉力相同吗？如何求解？小结3. 向心力的大小：2. 向心力的作用效果：1. 向心力的方向：4. 向心力的来源：指向圆心改变速度的方向其他力的合力/某一力的分力提供了向心力20 1、读题、画图；找圆周运动平面、圆心、半径（找圆心、定半径） 2、受力分析：重力、外力F、弹力、摩擦力（不分析向心力）3、正交分解列方程：x轴（圆心方向）：x方向合外力 = mv2/