匀速圆周运动的向心力和向心加速度+高一物理教科版（2019）必修第二册

第节2第二章匀速圆周运动(王)匀速圆周运动的向心力和向心加速度复习：曲线运动中的力vFF⊥F∥改变速度的方向改变速度的大小匀速圆周运动速度大小不变速度方向改变物体做匀速运动中，合外力垂直于速度方向即：始终指向圆心vvvo活动：感受向心力轻绳栓一小球在光滑水平面做匀速圆周运动。小球受哪些力？合外力有何特点？松手后，将会看到什么现象？GFNFOOFFFvvvO

小球受力分析：

结论：做匀速圆运动的小球，合外力指向圆心，与速度v垂直2.方向：沿半径指向圆心，即垂直于质点的运动方向1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力，叫向心力。方向时刻发生变化，是变力一、向心力注意：向心力是根据根据力的效果来命名的，不是一种新的性质的力向心力不是物体受到的一新个力，而是由其他力来提供向心力。正确说法：受G、

N

、T

，拉力提供向心力，拉力充当向心力3.向心力作用效果：改变速度的方向，不改变速度的大小mgFNf摩擦力

f提供了向心力实例分析1:物块随圆盘一起作匀速圆周运动。(1)木块受到几个力的作用？(2)木块所受的向心力是由什么力提供的？方向如何？mgmgfFNFN提供向心力实例分析2：在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随圆筒在水平面内做匀速圆周运动。(1)物体受到几个力的作用？各是什么性质的力？(2)物体所受的向心力是由什么力提供的？方向如何？实例分析3：(1)小球受到几个力的作用？各是什么性质的力？(2)小球所受的向心力是由什么力提供的？方向如何？θO向心力由拉力F和重力G的合力提供，也可以说成是由拉力的水平分力提供。(1)物体由于做圆周运动而产生了向心力。(

)(2)对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时，一定不要漏掉向心力。(

)(3)当物体受到的合力大小不变，方向始终与线速度方向垂直且指向圆心时，物体做匀速圆周运动。(

)(4)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力。(

)(5)圆周运动中，合力等于向心力。(

)×√×√×

如图所示，一只老鹰在水平面内做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是A.老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用B.老鹰受重力和空气对它的作用力C.老鹰受重力和向心力的作用D.老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用例1√猜想：质点做匀速圆周运动的向心力的大小与哪些因素有关?向心力F小球的质量m圆运动半径r圆运动角速度ω二、向心力的大小控制变量法向心力演示仪——认识仪器（教材36页）1.研究对象是谁？2.谁提供向心力？大小如何观察？3.圆盘半径是不是就是小球的轨道半径？4.如何调整小球运动的m相同？

r相同？w相同？向心力的大小：也适用于非匀速圆周运动，F与a、v、ω瞬时对应。【讨论】

从看，好象F跟r成正比，从看，好象F跟r成反比。你如何认识这个问题？三、向心加速度的大小1．方向：总是指向圆心，时刻变化，是一个变加速度3．意义：2．大小：描述匀速圆周运动线速度变化快慢的物理量描述匀速圆周运动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

×√√

例1√

(2023·遂宁中学月考)某质量为50kg的乘客坐在以360km/h的不变速率行驶的车里，随车驶过半径为2500m的弯道，下列说法正确的是A.乘客受到的向心力大小约为200NB.乘客受到的向心力大小约为539NC.乘客受到的向心力大小约为300ND.弯道半径越大，以相同速率行驶时乘客需要的向心力越大例2√

例3√√8.(2023·绵阳市高一统考)洗衣机进行脱水时的运动情形可简化为如图所示的模型，一半径r=0.5m的圆筒竖直放置，当圆筒绕中心轴OO'以角速度ω=10rad/s匀速转动时，物块恰能贴着圆筒内壁做圆周运动。重力加速度g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：(1)物块的线速度大小；答案

5m/s(2)物块的向心加速度大小；答案

50m/s2(3)物块与圆筒内壁的动摩擦因数。答案

0.2补充1：曲率半径（教材P32-33）晕车“匀速圆周运动”与“非匀速圆周运动”（教材P39、P41）vv“匀速圆周运动”“非匀速圆周运动”v思考：