(教材全解)高中物理 第5章 第6节 向心力课时学案 新人教版必修2

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(教材全解)高中物理 第5章 第6节 向心力课时练案 新人教版必修2

(教材全解)高中物理 第5章 第6节 向心力课时练案 新人教版必修2

(教材全解)2013-2014学年高中物理第5章第6节向心力课时练案新人教版必修2一、向心力1.洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上,如图5-6-28所示,则此时( )A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大2.一小球在半球形碗的光滑内表面沿某一水平面做匀速圆周运动,如图5-6-29所示。

关于小球做圆周运动的向心力,下列说法正确的是()A.小球受到指向圆心O′的引力就是向心力B.小球受到的支持力提供向心力C.小球受到支持力的水平分力提供向心力D.小球受到的重力提供向心力3.质量相等的A、B两物体(可视为质点),放在水平的转台上,A离轴的距离是B离轴的距离的一半,如图5-6-30所示,当转台匀速旋转时,A、B都和水平转台无相对滑动,则下列说法正确的是()A.因为R,而,所以B的向心加速度比A的大B.因为a=,而,所以A的向心加速度比B的大C.因为质量相等,所以它们受到台面的摩擦力一样大D.转台对B的静摩擦力较小4.在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心。

能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力的图是5-6-31中的()5.质量相等的A、B两质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内通过的弧长之比为2∶3,而转过的角度之比为3∶2,则A、B两质点周期之比∶= ,向心加速度之比∶= ,向心力之比为∶=。

图5-6-28图5-6-29图5-6-30A B C D图5-6-31二、解决匀速圆周运动的方法和步骤6.如图5-6-32所示在光滑水平面上长为2l 的轻绳,一端系一质量为m 的球,中间系一相同的球,另一端固定在竖直轴上,当球与绳一起在水平面内,绕轴转动时。

两段绳的张力之比为( )A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.3∶27.在双人花样滑冰比赛中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,质量为m 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为θ,转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r ,重力加速度为g ,求: (1)该女运动员受到拉力的大小。

高中物理第五章曲线运动第6节向心力教案新人教版必修2

高中物理第五章曲线运动第6节向心力教案新人教版必修2

5.6 向心力教材分析本节先举例说明物体做圆周运动时有向心力的作用,然后通过牛顿第二定律推导向心力的公式,并用圆锥摆实验来验证向心力的表达式,理论与实践相结合,让学生体会科学之美,进一步激发学生学习物理的积极性。

教材中的“做一做”通过质疑向心力是否只能改变速度的大小,进一步明确合力和向心力的特点和关系,运动形式也从匀速圆周运动推广到变速圆周运动,进而扩展到一般曲线运动。

教材在这里将矢量的独立性原理应用于分析变速圆周运动(包括运动的合成与分解、力的独立性原理等)。

这是圆周运动中很重要的一节,教师要善于利用已有知识让学生自己动手推导向心力公式和进行正确的受力分析,进而获取求向心力的思路和方法。

学生不仅要学会从线速度、角速度、周期等物理量来求向心力,还要会从本质,(即从物体受力分析角度)求向心力的来源,并灵活运用力的独立性原理来理解物体做一般曲线运动的原因。

教学目标知识与技能1.理解向心力的概念、公式及物理意义。

2.了解变速圆周运动的概念及受力特征。

3.了解研究一般圆周运动的方法。

过程与方法1.自觉地将牛顿第二定律运用于圆周运动。

2.运用运动的合成与分解和力的独立性原理分析变速圆周运动。

情感、态度与价值观1.在实验中培养分析、解决问题的能力,提高思维水平。

2.体会矢量独立性原理的应用,激发学习物理的兴趣。

重、难点1.重点:理解向心力的概念和公式2.难点:掌握有关向心力的来源和相关特点教学设计导入新课通过复习上一节向心加速度的定义和公式:,引入向心力...的概念,并根据牛顿第二定律推导出向心力的表达式。

一、匀速圆周运动的向心力1.向心力为物体所受的合外力,即:2.方向:始终与速度方向垂直,即始终沿半径方向指向圆心。

3.大小:4.引导学生用圆锥摆粗略验证向心力的表达式(1)创设匀速圆周运动的情境(2)设计测量的计算方法(设疑并思考)①如何求物体的向心力及其合力?②如何测相关的物理量?(实验器材、测量方法)(3)测量并计算物体所受的合力(其中)(4)测量并计算物体做匀速圆周运动需要的向心力或。

人教版高中物理必修2第五章第6节向心力教案

人教版高中物理必修2第五章第6节向心力教案

《向心力》教学设计一、教材分析选用教材:人教版必修2第五章第六节教材分析:本节“向心力”的教学是继“圆周运动”、“向心加速度”之后第三次关于圆周运动的教学,前两次是对圆周运动的描述,即研究其运动学方面的内容,而本节则从动力学角度分析物体做匀速圆周运动的原因,这样学生对圆周运动的认识才更加完整。

向心力的教学是遵循先进行理论分析,再进行实验验证的顺序。

在前一节,教材从理论的角度给出了向心加速度的方向及计算公式。

到了本节,教材从理论角度出发,根据牛顿第二定律,得出做匀速圆周运动的物体受到的合外力的方向和大小,即向心力的方向和大小。

理论的推导需要实验的验证,实验应该尽量从生活中提取素材、使用通用的器材来完成验证实验,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在我身边,对科学产生亲近感。

教材中使用圆锥摆来完成验证向心力的表达式,这容易让学生进行分组实验。

通过这个实验,学生能够很容易理解向心力是按照效果命名的,是由其他性质的力提供的。

二、学情分析学生已经掌握在直线运动中用牛顿运动定律分析对物体的运动,但还未在圆周运动中使用牛顿运动定律,通过这一节对匀速圆周运动的分析,让学生知道圆周运动中力与运动的关系,遵守的仍然是牛顿运动定律。

向心力这部分内容对现阶段的高中学生来说是一重点也是难点,很多学生在学到这部分内容时都感觉很抽象。

在前一节,学生尝试探究匀速圆周运动中向心加速度的方向与表达式,因此在这一节中如果能做好验证向心力公式的实验,将对学生理解向心力是效果力起极大的帮助作用。

三、重难点分析重点:实验验证向心力的表达式难点:向心力是根据力的效果命名的,是由其他性质的力提供的四、教学目标分析知识与技能1、了解向心力的概念,知道向心力是根据力的效果命名的2、掌握向心力的表达式,计算简单情景中的向心力过程与方法1、在实验探究的过程中,体验向心力的存在,会分析向心力的来源2、会测量、分析实验数据,获得实验结果,体会理论与实验相结合的物理学研究方法情感态度与价值观在实验的过程中树立实验与理论相辅相成、尊重实验结果的科学价值观五、教学方法实验教学法六、教学过程1、创设情境,激发思考每组学生发一个系有细绳的小球,让学生抓住绳子一端,让小球在桌面上做匀速圆周运动。

高中物理 第五章 6向心力教案 新人教版必修2

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向心力【教材分析】本节是普通高中实验教科书物理必修2,向心力。

《向心力》具有承前启后的作用。

为了学习《向心力》前面已有很多知识铺垫,如:描述圆周运动的概念及物理量,包括向心加速度。

这是前,那么后呢?学好本节可以为下一节“生活中的圆周运动”部分及万有引力知识做必要准备,所以本节是本章乃至本册的重要内容【学情分析】1.学生需求分析:学生无须参加高考,所需求的是会考要求。

针对这一要求,可将部分知识点从略或舍去(如:非匀速圆周运动)。

尽量将简单的内容分析透彻,是学生易于接受。

2.学生掌握水平分析:已经学习了匀速圆周运动,对匀速圆周运动有了一定的理解。

知道描述匀速圆周运动快慢的物理量——线速度、角速度、周期、转速,并了解它们之间的关系。

学生明白匀速圆周运动是一种变速运动,因为它的线速度方向时刻在变,但并不理解其原因,为什么线速度的方向时刻在变?是什么力来改变物体的这种运动状态,这个力有何特点?学生带着这些疑问来进入本节课的学习。

【教学目标】1、知识与技能(1)了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的一种力。

(2)知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单的情景计算。

2、过程与方法(1)通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念的内涵。

(2)通过对向心力大小与哪些因素有关的探究,并熟悉科学探究的一般过程:提出问题——猜想与假设——实验验证——分析数据——得出结论。

3、情感态度价值观实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。

【教学重难点】1、教学重点:明确向心力的概念、性质、公式。

2、教学难点:向心力大小和方向。

【教学方法】探究、讲授、小组讨论、练习【教具准备】多媒体smart课件、互动式电子白板、小球、绳子、向心力演示器等【课时安排】1课时。

【教学过程】一、复习引入教师活动:同学们,大家下午好!前面我们学习了,描述匀速圆周运动的几个物理量,他们是线速度、角速度、周期、转速和向心加速度。

高中物理 人教版必修2 第五章 第6节 向心力 教学设计、教案

高中物理 人教版必修2 第五章 第6节 向心力 教学设计、教案

第6节 向心力1.理解向心力是一种效果力,其效果是产生向心加速度,方向总是指向圆心.2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算.(重点)3.知道在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力.(难点)一、向心力1.定义:做圆周运动的物体所受到的指向圆心方向的合力叫向心力. 2.方向:始终沿半径指向圆心. 3.计算式:(1)F n =m v 2r;(2)F n =mω2r . 二、变速圆周运动和一般的曲线运动1.变速圆周运动:同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动.2.一般的曲线运动的处理方法一般的曲线运动,可以把曲线分割成许多极短的小段,每一小段可看做一小段圆弧.研究质点在每一小段的运动时,可以采用圆周运动的分析方法进行处理.3.变速圆周运动的受力分析:做变速圆周运动的物体所受的合力并不指向圆心.这一力F 可以分解为互相垂直的两个力:跟圆周相切的分力F t 和指向圆心方向的分力F n .物体做加速圆周运动时,合力方向与速度方向夹角小于90°,如图甲所示,其中F t 使v 增大,F n 使v 改变方向.同理,F 与v 夹角大于90°时,F t 使v 减小,F n 改变v 的方向,如图乙所示.判一判 (1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力. ( )(2)向心力和重力、弹力一样,都是根据性质命名的.( )(3)向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力.( )(4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心.( )(5)变速圆周运动的向心力大小改变.( )(6)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变.( )提示:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√做一做(多选)如图所示,用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动,关于小球的受力,下列说法正确的是( )A.重力、支持力、绳子拉力B.重力、支持力、绳子拉力和向心力C.重力、支持力、向心力D.绳子拉力充当向心力提示:选AD.小球受重力、支持力、绳子拉力三个力的作用,A正确,B、C错误;重力和支持力是一对平衡力,绳子的拉力充当向心力,D正确.想一想荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千由上向下荡下时,求:(1)此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动?(2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗?提示:(1)秋千荡下时,速度越来越大,做的是变速圆周运动.(2)由于秋千做变速圆周运动,合外力既有指向圆心的分力,又有沿切向的分力,所以合力不指向悬挂点.向心力来源分析1.向心力的作用(1)向心力是产生向心加速度的原因,由牛顿第二定律F n=ma n知,向心力与向心加速度的大小、方向有瞬时对应关系.(2)质点做圆周运动时,任意时刻都有沿切线方向飞出的趋势,而向心力的作用正是使质点沿圆轨道运动,如果某一时刻失去向心力,质点从此时刻起就沿切线方向飞出去.2.向心力的来源分析(1)向心力是根据力的作用效果命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力.它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力.(2)若物体做匀速圆周运动,其向心力必然是物体所受的合力,它始终沿着半径方向指向圆心,并且大小恒定.(3)若物体做非匀速圆周运动,其向心力则为物体所受的合力在半径方向上的分力,而合力在切线方向的分力则用于改变线速度的大小.(4)实例分析①弹力提供向心力如图所示,绳子的一端系在光滑水平桌面上的O点,另一端系一小球,小球在桌面上做匀速圆周运动,则小球做匀速圆周运动的向心力由绳子的拉力(弹力)提供.②静摩擦力提供向心力如图所示,木块随圆盘一起做匀速圆周运动,其向心力由静摩擦力提供,静摩擦力总是沿半径指向圆心.说明木块相对圆盘的运动趋势方向是沿半径背离圆心,静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反.汽车在水平路面上拐弯时所需的向心力就是由路面施加的静摩擦力提供的.③合力提供向心力实际上,上述几种情况均是由合力提供向心力的,只不过物体所受的合力就等于其中某个力而已.物体做匀速圆周运动时,其合力必然等于所需的向心力,只不过有时合力不易求出,必须应用平行四边形定则才能求得.如图所示,汽车过拱形桥经最高点时,其向心力由重力和支持力的合力提供.④向心力由分力提供如图所示,物体在竖直平面内的光滑轨道内做圆周运动.经过A点时,向心力由轨道施加的支持力和重力在半径方向的分力提供,即F n=F N-G1.命题视角1对向心力的来源分析(多选)如图所示,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点为圆心做圆周运动,运动中小球所需向心力是( ) 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方向的分力D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力[解析]分析向心力来源时就沿着半径方向求合力即可,注意作出正确的受力分析图.如图所示,对小球进行受力分析,它受到重力和绳子的拉力作用,向心力是指向圆心方向的合力.因此,它可以是小球所受合力沿绳方向的分力,也可以是各力沿绳方向的分力的合力.[答案]CD命题视角2向心力的大小计算质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上,杆上端套有一个质量为m的小球.今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω,如图所示,则杆的上端受到球的作用力大小是( )A.mω2R B.m2g2-m2ω4R2C.m2ω4R2+m2g2D.mg[解析]小球受到重力mg和杆的作用力F作用,如图所示,F与水平方向的夹角为θ,根据牛顿第二定律,水平方向:F cos θ=mRω2 ①竖直方向:F sin θ=mg ②由①②两式得:F=m2g2+m2R2ω4.[答案] C分析向心力来源的步骤是:首先确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置,然后分析圆周运动物体所受的力,作出受力图,最后找出这些力指向圆心方向的合力就是向心力.【通关练习】1.下列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向心力B.向心力不改变做圆周运动物体的速度大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力解析:选B.力是改变物体运动状态的原因,因为有向心力物体才做圆周运动,故选项A 错误.向心力只改变物体运动的方向,不改变物体速度的大小,故选项B正确.物体做匀速圆周运动的向心力方向永远指向圆心,其大小不变,方向时刻改变,故选项C错误.只有在匀速圆周运动中,合力提供向心力,而在非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合力,而是合力指向圆心的分力提供向心力,故选项D 错误.2.如图所示,有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,小强站在距圆心为r 处的P 点不动.(1)关于小强的受力,下列说法正确的是( )A .小强在P 点不动,因此不受摩擦力作用B .小强随圆盘做匀速圆周运动,其重力和支持力充当向心力C .小强随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力充当向心力D .若使圆盘以较小的转速转动时,小强在P 点受到的摩擦力不变(2)如果小强随圆盘一起做变速圆周运动,那么其所受摩擦力是否仍指向圆心?解析:小强的向心力由其受力中沿半径方向的合力提供.(1)由于小强随圆盘做匀速圆周运动,一定需要向心力,该力一定指向圆心方向,而重力和支持力在竖直方向上,它们不能充当向心力,因而他会受到摩擦力作用,且摩擦力充当向心力,选项A 、B 错误,C 正确;由于小强随圆盘转动,半径不变,当圆盘角速度变小时,由F n =mω2r 可知,所需向心力变小,摩擦力变小,故选项D 错误.(2)由于小强的运动在水平面内,小强在竖直方向上受力,必平衡,当小强随圆盘一起做变速圆周运动时,合力不再指向圆心,则摩擦力不再指向圆心.答案:(1)C (2)不指向圆心圆周运动的求解1.解决匀速圆周运动相关问题的方法就是解决动力学问题的一般方法,其解决问题的步骤也是解决动力学问题的步骤,但要注意灵活运用匀速圆周运动的一些运动学规律,同时在解题的过程中要弄清匀速圆周运动问题的轨道平面、圆心和半径等.(1)指导思路:凡是做匀速圆周运动的物体一定需要向心力,而物体所受的合外力充当向心力,这是处理该类问题的理论基础.(2)明确研究对象:明确物体做匀速圆周运动的轨道平面.对研究对象进行受力分析,画出受力示意图.(3)列出方程:垂直圆周轨道平面的合力F 合=0.跟轨道平面在同一平面的合力F n =m v 2r =mω2r =m 4π2T 2r . 2.解决变速圆周运动问题的处理办法:解决变速圆周运动问题,依据的规律仍然是牛顿第二定律和匀速圆周运动的运动学公式,只是在公式F n =m v 2r =mrω2=m 4π2T2r =4π2mn 2r =mωv 中,v 、ω都是指该点的瞬时值.当然也可以根据以后学的能量关系求解.3.一般的曲线运动运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,称为一般的曲线运动.一般的曲线运动可以分为很多小段,每一小段都可以看成是某个圆周的一部分,这样在分析物体经过某位置的运动时,就可以采用圆周运动的分析方法进行处理了.例如车辆的运动通常是一个比较复杂的曲线运动,在这个复杂的曲线运动中可取一小段研究.如图所示,汽车在高低不平的路面上行驶时,不同位置上所对应的“圆周运动”的“圆心”和“半径”是不同的.命题视角1 匀速圆周运动的求解方法(多选)一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的,圆锥固定,有质量相同的两个小球A 和B 贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,A 的运动半径较大,则( )A .A 球的角速度必小于B 球的角速度B .A 球的线速度必小于B 球的线速度C .A 球运动的周期必大于B 球运动的周期D .A 球对筒壁的压力必大于B 球对筒壁的压力[解析] 两球均贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,它们均受到重力和筒壁对它们的弹力作用,这两个力的合力提供向心力,如图所示,可知筒壁对小球的弹力F N =mg sin θ,而重力和弹力的合力为F 合=mg cot θ,由牛顿第二定律可得mg cot θ=mω2R =m v 2R =m ·4π2R T 2所以ω=g cot θR ① v =gR cot θ② T =2πR g cot θ ③F N =mg sin θ④由于A球运动的半径大于B球运动的半径,由①式可知A球的角速度必小于B球的角速度;由②式可知A球的线速度必大于B球的线速度;由③式可知A球的运动周期必大于B 球的运动周期;由④式可知A球对筒壁的压力一定等于B球对筒壁的压力.选项A、C正确.[答案]AC命题视角2变速圆周运动的求解方法如图所示,一质量为m的木块从光滑的半球形的碗边开始下滑,在木块下滑过程中( )A.它的加速度方向指向球心B.它所受合力就是向心力C.它所受向心力不断增大D.它对碗的压力不断减小[解题探究] (1)木块的受力情况如何?向心力的来源如何?(2)木块做圆周运动的速度有何特点?[解析]下滑过程中木块沿弧线切线和法线方向均有加速度,合加速度不指向球心(底端除外),A错误;物体所受合力的法向分量是向心力,且是变化的,B错误;下滑过程中速度加快,由F向=m v2R,向心力增大,C正确;而向心力是由支持力和重力法向分力的合力提供,设重力与沿半径方向成夹角θ,则F N-mg cos θ=m v2R,由于θ减小,而合力在增大,因此支持力在增大,即可推出物体对碗压力增大,D错误.[答案] C命题视角3圆周运动中的临界问题如图所示,水平转盘的中心有一个光滑的竖直小圆孔,质量为m的物体A放在转盘上,物体A到圆孔的距离为r,物体A通过轻绳与物体B相连,物体B的质量也为m.若物体A与转盘间的动摩擦因数为μ,则转盘转动的角速度ω在什么范围内,才能使物体A随转盘转动而不滑动?[思路点拨] 求解本题时首先要明确充当向心力的力并非只有轻绳的拉力.当物体A有沿转盘背离圆心滑动的趋势时,A受到指向圆心的摩擦力;当物体A有沿转盘向圆心滑动的趋势时,A受到背离圆心的摩擦力.[解析]当A将要沿转盘背离圆心滑动时,A所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向指向圆心,此时A做圆周运动所需的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力,即F+F fmax=mrω21①由于B静止,故有F=mg ②又F fmax=μF N=μmg③由①②③式可得ω1=g(1+μ)r当A将要沿转盘向圆心滑动时,A所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向背离圆心,此时A做圆周运动所需的向心力为F-F fmax=mrω22④由②③④式可得ω2=g(1-μ)r故要使A随转盘一起转动而不滑动,其角速度ω的范围为ω2≤ω≤ω1,即g(1-μ)r≤ω≤g(1+μ)r.[答案]g(1-μ)r≤ω≤g(1+μ)r1.圆锥摆模型问题特点(1)物体只受重力和弹力两个力作用.(2)物体在水平面内做匀速圆周运动.(3)在竖直方向上重力与弹力的竖直分力相等.(4)在水平方向上弹力的水平分力提供向心力.2.两点透析变速圆周运动(1)变速圆周运动中,向心加速度和向心力的大小和方向都变化.(2)变速圆周运动中,某一点的向心加速度和向心力均可用a n =v 2r 、a n =rω2和F n =m v 2r、F n =mrω2公式求解,只不过v 、ω都是指该点的瞬时值.3.关于水平面内匀速圆周运动的临界问题,要特别注意分析物体做圆周运动的向心力来源,考虑达到临界条件时物体所处的状态,即临界速度、临界角速度,然后分析该状态下物体的受力特点,结合圆周运动的知识,列方程求解.通常碰到较多的是涉及如下三种力的作用:(1)与绳的弹力有关的临界条件:绳弹力恰好为0.(2)与支持面弹力有关的临界条件:支持力恰好为0.(3)因静摩擦力而产生的临界问题:静摩擦力达到最大值.【通关练习】1.(多选)在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上,有一件湿衣服随圆桶一起转动而未滑动,则( )A .衣服随圆桶做圆周运动的向心力由静摩擦力提供B .圆桶转速增大,衣服对桶壁的压力也增大C .圆桶转速足够大时,衣服上的水滴将做离心运动D .圆桶转速增大以后,衣服所受摩擦力也增大答案:BC2.如图所示,长为l 的悬线固定在O 点,另一端拴着质量为m的小球,将悬线拉至水平,由静止释放小球,当悬线与竖直方向成θ角时,小球的速度为v ,下列说法正确的是( )A .小球做匀速圆周运动B .小球的加速度为a =v 2lC .细线的拉力大小为m v 2l+mg cos θ D .细线的拉力等于小球的向心力解析:选C.小球下摆过程中速度越来越大,做加速运动,小球除了有向心加速度外还有切向加速度,拉力与重力沿细线方向的分力的合力充当向心力,有F T-mg cos θ=m v2l,整理得F T=m v2l+mg cos θ,故A、B、D错误,C正确.3.如图所示,半径为r的圆柱形转筒,绕其竖直中心轴OO′转动,小物体a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为μ,要使小物体不下落,圆筒转动的角速度至少为( )A.μgr B.μgC.gμr D.gr解析:选C.当圆筒的角速度为ω时,其内壁对物体a的弹力为F N,要使物体a不下落,应满足μF N≥mg,又因为物体在水平面内做匀速圆周运动,则F N=mrω2,联立两式解得ω≥gμr,则圆筒转动的角速度至少为ω0=gμr.[随堂检测]1.(多选)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是( )A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力B.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小C.物体所受的合外力D.向心力和向心加速度的方向都是不变的解析:选BC.做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力,由于指向圆心,且与线速度方向垂直,不能改变线速度的大小,只用来改变线速度的方向,向心力虽大小不变,但方向时刻改变,不是恒力,由此产生的向心加速度也是变化的,所以选项A、D错误,选项B、C正确.2.(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s 内匀速转过了约10°.在此10 s时间内,火车( )A.运动路程为600 m B.加速度为零C.角速度约为1 rad/s D.转弯半径约为3.4 km解析:选AD.在此10 s时间内,火车运动路程s=v t=60×10 m=600 m,选项A正确;火车在弯道上运动,做曲线运动,一定有加速度,选项B错误;火车匀速转过10°,约为15.7rad ,角速度ω=θt =157 rad/s ,选项C 错误;由v =ωR ,可得转弯半径约为3.4 km ,选项D 正确.3.(多选)如图所示,物体位于半径为R 的半球顶端,若给物体水平初速度v 0时,物体恰能与球面无接触滑下,则( )A .物体在球顶时对球顶的压力为零B .物体落地时的水平位移为22R C .物体的初速度v 0=gRD .物体落地时速度方向与地面成45°角解析:选AC.当物体与球面恰好不接触滑离球面时,物体的重力提供向心力,物体对半球顶端的压力为零,v 0满足mg =m v 20R,得v 0=gR ,故选项A 、C 正确;落地时间设为t ,则R =12gt 2,水平位移x =v 0t ,将v 0=gR 代入,解以上两式得x =2R ,故选项B 错误;落地时v y =gt =2Rg ,落地速度与水平方向的夹角tan θ=v y v 0=2Rg gR=2,得θ≈55°,故选项D 错误.4.如图所示,质量为m 的滑块与轨道间的动摩擦因数为μ.当滑块从A 滑到B 的过程中,受到的摩擦力的最大值为F ,则( )A .F =μmgB .F <μmgC .F >μmgD .无法确定F 与μmg 的大小关系解析:选C.滑块下滑,到达水平面之前做圆周运动,在圆轨道的最低点,弹力大于重力⎝⎛⎭⎫F N -mg =m v 2R ,故摩擦力的最大值F >μmg . 5.未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示.当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力.为达到上述目的,下列说法正确的是( )A .旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大B .旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小解析:选B.旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力,即mg=mω2r,解得ω=gr,即旋转舱的半径越大,角速度越小,而且与宇航员的质量无关,选项B正确.6.如图所示,水平转盘上放有一质量为m的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r,物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍,转盘的角速度由零逐渐增大,求:(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度.(2)当角速度为3μg2r时,绳子对物体拉力的大小.解析:(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时,绳子拉力为零时转速达到最大,设此时转盘转动的角速度为ω0,则μmg=mω20r,得ω0=μgr.(2)当ω=3μg2r时,ω>ω0,所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力,此时,F+μmg=mω2r即F+μmg=m·3μg2r·r,得F=12μmg.答案:(1) μgr(2)12μmg[课时作业]一、单项选择题1.如图所示,一个水平圆盘绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴匀速转动,物块A放在圆盘上且与圆盘保持相对静止,则物块A的受力情况是( )A.重力、支持力B.重力、支持力和指向圆心的静摩擦力C.重力、支持力、向心力和摩擦力D.以上说法均不正确解析:选B.水平圆盘匀速转动,物块A放在盘上且与圆盘保持相对静止,则物块A必绕O点在水平面内做匀速圆周运动,一定有力提供它做匀速圆周运动所需要的向心力,物块A 在水平盘上,受重力(方向竖直向下)、支持力(方向竖直向上),这两个力都不能提供向心力(向心力沿水平方向),因而只有圆盘对A的静摩擦力充当向心力,才能使A做匀速圆周运动.2.如图所示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针).某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是( )解析:选C. 橡皮块做加速圆周运动,合力不指向圆心,但一定指向圆周的内侧;合力的径向分力提供向心力,切向分力产生切向加速度.由于做加速圆周运动,转速不断增加,故合力与速度的夹角小于90°;故选C.3.某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关,做了一个小实验:绳的一端拴一小球,手牵着在空中甩动,使小球在水平面内做圆周运动(如图所示),则下列说法中正确的是( )A.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将不变B.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将增大C.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将不变D.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将减小解析:选B.由向心力的表达式F n=mω2r可知,保持绳长不变,增大角速度,向心力增大,绳对手的拉力增大,选项A错误,选项B正确;保持角速度不变,增大绳长,向心力增大,绳对手的拉力增大,选项C、D错误.4.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐增加,选项图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是( )解析:选B.汽车沿曲线运动时,轨迹应位于F和v的方向夹角之间,且向力一侧弯曲,故A、D选项错误;选项B、C中,将力沿切线和径向分解,沿半径方向的分力F n提供向心力,改变速度的方向;沿切线方向的分力F t改变速度的大小,要使速度增加,F t应与v同向,故B选项正确.5.如图所示,轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球,另一端固定在天花板上的O点.则小球在竖直平面内摆动的过程中,以下说法正确的是( )A.小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B.在最高点A、B,因小球的速度为0,所以小球受到的合力为0C.小球在最低点C所受的合力,即为向心力D.小球在摆动过程中使其速率发生变化的力为绳子的拉力解析:选C.小球以悬点O为圆心做变速圆周运动,在摆动过程中,其所受外力的合力并不指向圆心.沿半径方向的合力提供向心力,重力沿圆弧切向的分力提供切向加速度,改变小球运动速度的大小.在A、B两点,小球的速度虽然为0,但有切向加速度,故其所受合力不为0;在最低点C,小球只受重力和绳的拉力,其合力提供向心力.由以上分析可知,选项C正确.6.如图所示,“旋转秋千”装置中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小解析:选D.当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,二者的角速度ω相等,由v=ωr 可知,A的速度比B的小,选项A错误.由a=ω2r可知,选项B错误.由于二者加速度不相等,悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角不相等,选项C错误.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小,选项D正确.7.如图所示,M能在水平光滑杆上自由滑动,光滑杆连架装在转盘上.M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连.当转盘以角速度ω转动时,M离轴距离为r,且恰能保持稳定转动.当转盘转速增至原来的2倍,调整r使之达到新的稳定转动状态,则滑块M( )。

高中物理必修二第5章第6节向心力学案新人教版必修2

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2.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,充当物体所受向心力
的是 ( B)
A.重力
B.弹力
C.静摩擦力
D
.滑动摩擦力
3.质量为 m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用,使得木块的 速率不变,那么 ( B)
A.下滑过程中木块的加速度为零 B.下滑过程中木块所受合力大小不变
3.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为
1∶2,转动半径之比为 1∶2,在相同的
时间里甲转过 60°,乙转过 45°,则它们的向心力大小之比为 ( C)
A. 1∶ 4 B . 2∶ 3
C. 4∶ 9 D . 9∶ 16
4.一质点沿半径为 r 的圆周做匀速圆周运动,向心力的大小为
F. 当保持半径不变,使角速度增
圆周运动所需的向心力,可见 A、 B 两球的向心力大小相等.
比较两者线速度大小时,由
v2 F= m 可知, r 越大, v 一定较大,故选项 A 正确.
r
比较两者角速度大小时,由 F= mrω 2可知, r 越大, ω 一定较小,故选项 B 正确.
比较两者的运动周期时,由
2π 2 F= mr T 可知, r 越大, T 一定较大,故选项 C 不正确.力.
2.方向:始终指向 圆心 ,与 速度 方向垂直.
3.公式:
Fn= mω 2r

v2 Fn= m .
r
4.来源:
(1) 向心力是按照力的 效果 命名的.
(2) 匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的
合力 ,也可能是某个力的分力.
5.作用:产生 向心加速度 ,改变线速度的方向.
由受力分析图可知,小球

人教版高中物理必修2第五章第6节向心力学案

人教版高中物理必修2第五章第6节向心力学案

人教版高中物理必修2第五章第6节向心力学案3.方向向心力的方向始终指向圆心,由于方向时刻改变,所以向心力是变力.4.效果力向心力是根据力的作用效果来命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力.判断:1.做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力.(×)2.向心力和重力、弹力一样,是性质力.(×)3.向心力可以由重力或弹力等来充当,是效果力.(√)思考:如图5-6-1所示,汽车转弯时在水平路面上做圆周运动,那么汽车的向心力由什么力来提供?图5-6-1【答案】由路面的静摩擦力提供.[合作探讨]如图5-6-2所示,圆盘上物体随圆盘一起匀速转动;在光滑漏斗内壁上,小球做匀速圆周运动.请思考:图5-6-2探讨1:它们运动所需要的向心力分别由什么力提供?【答案】圆盘上物体所需要的向心力由圆盘对它的指向圆心的静摩擦力提供;光滑漏斗内的小球做圆周运动的向心力由它所受的弹力和重力的合力提供.探讨2:计算圆盘上物体所受的向心力和漏斗内壁上小球的角速度分别需要知道哪些信息?【答案】计算圆盘上物体所受的向心力需要知道物体做圆周运动的半径、角速度(或线速度)、物体的质量.计算漏斗内壁上小球的角速度需要知道小球做圆周运动的半径、小球所受的合力以及小球的质量.[核心点击]1.向心力的作用效果由于向心力始终指向圆心,其方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改变线速度的大小,只改变线速度的方向.2.向心力的来源物体做圆周运动时,向心力由物体所受力中沿半径方向的力提供.3.几种常见的实例如下:实例向心力示意图用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时绳子的拉力和重力的合力提供向心力,F向=F+G用细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动线的拉力提供向心力,F向=F T物体随转盘做匀速圆周运动,且相对转盘静止转盘对物体的静摩擦力提供向心力,F向=F f小球在细线作用下,在水平面内做圆周运动重力和细线的拉力的合力提供向心力,F向=F合1.对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是()A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力B.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小C.向心力是物体所受的合外力D.向心力和向心加速度的方向都是不变的【答案】做匀速圆周运动的物体所受的向心力大小恒定,方向总是指向圆心,是一个变力,A错误;向心力只改变线速度方向不改变线速度大小,B正确;只有做匀速圆周运动的物体其向心力是由物体所受合外力提供,C错误;向心力与向心加速度的方向总是指向圆心,是时刻变化的,D错误.B2.(多选)在光滑的水平面上,用长为l的细线拴一质量为m的小球,以角速度ω做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.l、ω不变,m越大线越易被拉断B.m、ω不变,l越小线越易被拉断C.m、l不变,ω越大线越易被拉断D.m不变,l减半且角速度加倍时,线的拉力不变【答案】在光滑水平面上的物体的向心力由绳的拉力提供,由向心力公式F=mω2l,得选项A、C正确.3.如图5-6-3所示,圆盘上叠放着两个物块A和B,当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘始终保持相对静止,则()典型例题图5-6-3A.物块A不受摩擦力作用B.物块B受5个力作用C.当转速增大时,A受摩擦力增大,B受摩擦力减小D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴【答案】物块A受到的摩擦力充当其向心力;物块B受到重力、支持力、A对物块B的压力、A 对物块B的沿半径向外的静摩擦力和圆盘对物块B的沿半径向里的静摩擦力,共5个力的作用;当转速增大时,A、B所受摩擦力都增大;A对B的摩擦力方向沿半径向外. B总结和归纳向心力与合外力的关系1.向心力是按力的作用效果来命名的,它不是某种确定性质的力,可以由某个力来提供,也可以由某个力的分力或几个力的合力来提供.2.对于匀速圆周运动,合外力提供物体做圆周运动的向心力,对于非匀速圆周运动,其合外力不指向圆心,它既要改变线速度大小,又要改变线速度方向,向心力是合外力的一个分力.C专题知识模块2、变速圆周运动和一般曲线运动1.变速圆周运动变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力,合外力一般产生两个方面的效果:(1)合外力F 跟圆周相切的分力F t ,此分力产生切向加速度a t ,描述速度大小变化的快慢. (2)合外力F 指向圆心的分力F n ,此分力产生向心加速度a n ,向心加速度只改变速度的方向. 2.一般曲线运动的处理方法一般曲线运动,可以把曲线分割成许多很短的小段,每一小段可看作一小段圆弧.圆弧弯曲程度不同,表明它们具有不同的半径.这样,质点沿一般曲线运动时,可以采用圆周运动的分析方法进行处理.判断:1.圆周运动中指向圆心的合力等于向心力.(√) 2.圆周运动中,合外力等于向心力.(×) 3.向心力产生向心加速度.(√) 思考:1.向心力公式F =m v 2r 或F =mω2r 对变速圆周运动成立吗?【答案】 成立.向心力公式F =m v 2r 或F =mω2r 不仅适用于匀速圆周运动,也适用于变速圆周运动和一般的曲线运动.2.什么情况下质点做速度越来越大的圆周运动,什么情况下质点做速度越来越小的圆周运动? 【答案】 当合力与速度的夹角为锐角时,质点的速度越来越大;当合力与速度的夹角为钝角时,质点的速度越来越小.[合作探讨]荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千向下荡时,请思考:图5-6-4图5-6-5A.当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为b方向B.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为c方向C.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为a方向D.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为d方向【答案】物块转动时,其向心力由静摩擦力提供,当它匀速转动时其方向指向圆心,当它加速运动时其方向斜向前方,当它减速转动时,其方向斜向后方.D5.如图5-6-6所示,水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r,物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍,转盘的角速度由零逐渐增大,求:图5-6-6(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度;(2)当角速度为3μg2r时,绳子对物体拉力的大小.【答案】(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时,绳子拉力为零且转速达到最大,设转盘转动的角速度为ω0,则μmg=mω20r,得ω0=μg r.(2)当ω=3μg2r时,ω>ω0,所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力,此时,F+μmg=mω2r即F+μmg=m·3μg2r·r,得F=12μmg. (1)μgr(2)12μmg变速圆周运动中合力的特点1.(多选)如图5-6-7所示,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点为圆心做圆周运动,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方向的分力D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力图5-6-7【答案】对小球进行受力分析,它受重力和绳子拉力的作用,向心力是指向圆心方向的合力.因此,可以说是小球所受合力沿绳方向的分力,也可以说是各力沿绳方向的分力的合力,选C、D.2.如图5-6-8所示,某物体沿14光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中,物体的速率逐渐增大,则()T能力课后作业总结和归纳图5-6-8A.物体的合力为零B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心OC.物体的合力就是向心力D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)【答案】物体做加速曲线运动,合力不为零,A错;物体做速度大小变化的圆周运动,合力不指向圆心,合力沿半径方向的分力提供向心力,合力沿切线方向的分力使物体速度变大,即除在最低点外,物体的速度方向与合力方向间的夹角为锐角,合力方向与速度方向不垂直,B、C错,D对3.一辆满载新鲜水果的货车以恒定速率通过水平面内的某转盘,角速度为ω,其中一个处于中间位置的水果质量为m,它到转盘中心的距离为R,则其他水果对该水果的作用力为() A.mg B.mω2RC.m2g2+m2ω4R2D.m2g2-m2ω4R2【答案】处于中间位置的水果在水平面内随车转弯,做水平面内的匀速圆周运动,合外力提供水平方向的向心力,则F=mω2R,根据平衡条件及平行四边形定则可知,其他水果对该水果的作用力大向小为F=(mg)2+(mω2R)2,选项C正确,其他选项均错误.4.质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用,使得木块的速率不变,那么()A.下滑过程中木块的加速度为零B.下滑过程中木块所受合力大小不变C.下滑过程中木块所受合力为零D.下滑过程中木块所受的合力越来越大【答案】因木块做匀速圆周运动,故木块受到的合外力即向心力大小不变,向心加速度大小不变,故选项B正确.5.如图所示,在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心.能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的图是()【答案】由于雪橇在冰面上滑动,其滑动摩擦力方向必与运动方向相反,即沿圆的切线方向;因雪橇做匀速圆周运动,合力一定指向圆心.由此可知C正确.6.质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上,杆端套有一个质量为m的小球,今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω,如图5-6-9所示,则杆的上端受到的作用力大小为()图5-6-9A.mω2R B.m2g2-m2ω4R2C.m2g2+m2ω4R2D.不能确定【答案】小球在重力和杆的作用力下做匀速圆周运动.这两个力的合力充当向心力必指向圆心,=m2g2+m2ω4R2,根据牛顿第三定律,小如图所示.用力的合成法可得杆的作用力:F=(mg)2+F2向球对杆的上端的反作用力F′=F,C正确.7. (多选)如图5-6-10所示,质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的有()A.线速度v A>v BB.运动周期T A>T BC.它们受到的摩擦力F f A>F f BD .筒壁对它们的弹力F N A >F N B 图5-6-10【答案】 由于两物体角速度相等,而r A >r B ,所以v A =r A ω>v B =r B ω,A 项对;由于ω相等,则T 相等,B 项错;因竖直方向受力平衡,F f =mg ,所以F f A =F f B ,C 项错;弹力等于向心力,所以F N A =mr A ω2>F N B =mr B ω2,D 项对.AD8.长为L 的细线,拴一质量为m 的小球,细线上端固定,让小球在水平面内做匀速圆周运动,如图5-6-11所示,求细线与竖直方向成θ角时:图5-6-11(1)细线中的拉力大小; (2)小球运动的线速度的大小.【答案】 (1)小球受重力及绳子的拉力两力作用,如图所示,竖直方向F T cos θ=mg , 故拉力F T =mgcos θ. (2)小球做圆周运动的半径 r =L sin θ,向心力F n =F T sin θ=mg tan θ, 而F n =m v 2r ,故小球的线速度v=gL sin θtan θ.(1)mgcos θ(2)gL sin θtan θ9. (多选)球A和球B可在光滑杆上无摩擦滑动,两球用一根细绳连接如图5-6-12所示,球A的质量是球B的两倍,当杆以角速度ω匀速转动时,两球刚好保持与杆无相对滑动,那么()A.球A受到的向心力大于球B受到的向心力B.球A转动的半径是球B转动半径的一半C.当A球质量增大时,球A向外运动D.当ω增大时,球B向外运动图5-6-12【答案】因为杆光滑,两球的相互拉力提供向心力,所以F A=F B,A错误;由F=mω2r,m A=2m B,得r B=2r A,B正确;当A球质量增大时,球A向外运动,C正确;当ω增大时,球B不动,D 错误.BC10.长度不同的两根细绳悬于同一点,另一端各系一个质量相同的小球,使它们在同一水平面内做圆锥摆运动,如图5-6-13所示,则有关于两个圆锥摆的物理量相同的是()图5-6-13A.周期B.线速度C.向心力D.绳的拉力【答案】摆动过程中绳子的拉力和重力的合力充当向心力,设绳与竖直方向间的夹角为θ,如图所示根据几何知识可得F=mg tan θ,r=h tan θ,根据公式F=mω2r可得ω=gh,又知道T=2πω,所以两者的周期相同,A正确;根据公式v=ωr可得线速度不同,B错误;由于两者与竖直方向的夹角不同,所以向心力不同,C错误;绳子拉力:T=mgcos θ,故绳子拉力不同,D错误. A11.如图5-6-14所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合.转台以一定角速度ω匀速转动,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°,重力加速度大小为g.若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0.图5-6-14【答案】对小物块受力分析如图所示,由牛顿第二定律知mg tan θ=mω2·R sin θ得ω0=gR cos θ=2gR.。

[精品]新人教版必修2高中物理第五章第六节向心力导学案

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6向心力问题导一、对向心力的解活动与探究11.力是改变速度的原因,那么向心力是怎样改变速度的?2.在“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验中,要测量、记录哪些据?3.向心力的表达式有哪些?迁移与应用1长为L的细绳,一端拴一质量为的小球,另一端固定于O点,让其在水平面内做匀速圆周运动,摆线L与竖直方向的夹角为α,求:(1)细线的拉力F。

(2)小球运动的线速度的大小。

(3)小球运动的角速度及周期。

1.向心力的作用效果改变线速度的方向。

由于向心力始终指向圆心,其方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改变线速度的大小。

2.大小:F==错误!未定义书签。

=ω2r=ωv。

对于匀速圆周运动,向心力大小始终不变,但对非匀速圆周运动(如用一根绳拴住小球绕固定圆心在竖直平面内做的圆周运动),其向心力大小随速率v的变而变,公式表述的只是瞬时值。

3.方向:无论是否为匀速圆周运动,其向心力总是沿着半径指向圆心,方向时刻改变,故向心力是变力。

[]4.:在匀速圆周运动中合外力一定是向心力;在变速圆周运动中,沿半径方向的合外力提供向心力。

充当向心力的力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是各力的合力或某力的分力。

二、变速圆周运动和一般的曲线运动活动与探究21.匀速圆周运动和变速圆周运动有什么区别?2.匀速圆周运动可看做变速圆周运动的一个特例,它有哪些特点?应用牛顿第二定律处匀速圆周运动问题的思路和方法是什么?3.如何计算变速圆周运动中的向心加速度和向心力?[]迁移与应用2一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧代替。

如图()所示,曲线上A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径。

现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出,如图(b)所示。

则其轨迹最高点P处的曲率半径是()图()[|||||]图(b)A.错误!未定义书签。

高中物理 第五章 第6节 向心力讲义(含解析)新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案

高中物理 第五章 第6节 向心力讲义(含解析)新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案

向心力一、向心力┄┄┄┄┄┄┄┄①1.定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。

2.方向:始终指向圆心,与线速度方向垂直。

3.公式:F n =m v 2r 或F n =mω2r 或F n =m 4π2T2r 。

4.来源:(1)向心力是按照力的作用效果命名的。

(2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的合力,也可能是某个力的分力。

5.作用:产生向心加速度,改变线速度的方向。

[说明]根据向心加速度的表达式a n =v 2r =ω2r =4π2T2r =4π2n 2r =ωv ,结合牛顿第二定律F n =ma n 就可得到向心力表达式。

①[判一判]1.向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力(×) 2.向心力的方向时刻指向圆心,方向不断变化(√) 3.做圆周运动的物体其向心力大小不变,方向时刻变化(×) 4.向心力既可以改变速度的大小,也可以改变速度的方向(×) 5.物体做圆周运动的速度越大,向心力一定越大(×) 二、变速圆周运动和一般的曲线运动┄┄┄┄┄┄┄┄②1.变速圆周运动:线速度大小发生变化的圆周运动,做变速圆周运动的物体同时具有向心加速度和切向加速度。

2.一般的曲线运动(1)定义:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。

(2)研究方法:将一般的曲线运动分成许多很短的小段,质点在每一小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。

[说明]对于变速圆周运动,F n =m v 2r =mω2r ,a n =v 2r=ω2r 仍可用。

②[填一填]荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千向下荡时, (1)小朋友做的是________运动; (2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗?________________________________________________________________________ 解析:(1)秋千荡下时,速度越来越大,做的是变速圆周运动。

高中物理第五章曲线运动第6节向心力导学案新人教版必修2

高中物理第五章曲线运动第6节向心力导学案新人教版必修2

向心力【学习目标】1.准确理解向心力概念、掌握向心力表达式,能熟练分析向心力来源。

2.自主学习, 合作探究,通过分析向心力的大小学会用控制变量研究问题的方法。

3.激情投入, 体验生活中圆周运动的和谐之美。

【重点难点】重点:向心力的理解与应用。

难点:向心力来源的分析及公式的得出【导学提示】1.依据学习目标认真阅读课本预习,理解向心力概念,能分析向心力的来源,能运用牛顿第二定律推导向心力公式,熟练运用公式求解向心力和向心加速度2.结合生活中的实例(例如汽车拐弯)分析向心力。

注:带★C层选做,带★★B、C层选做。

【预习案】1.王旭升同学在光滑桌面上用细线拉着小球做匀速圆周运动。

思考:①小球做圆周运动时,牵绳的手有什么感觉?②对上面小球受力分析,说明向心力的来源。

③如果突然松手,将会发生什么现象?2.一个2.0kg的物体在半径是1.6m的圆周上以4m/s的速率运动,向心加速度多大?所需向心力多大?3.现有一物体做变速圆周运动,如图所示,试着作图分析合力F产生哪两个作用效果?我的疑问一.对议探究点一:决定向心力大小的因素情景1:在2014年索锲冬奥会上,我国选手庞清、佟健在双人花样滑冰运动中获得骄人成绩,图为佟健拉着庞清在空中做圆锥摆运动的精彩场面。

已知庞清的体重为G,做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为30°,重力加速度为g,求庞清做圆周运动的向心加速度和受到的拉力。

问题1:依据牛顿第二定律,结合向心加速度公式,写出匀速圆周运动物体的向心力公式?并分析其大小与哪些因素有关?问题2:如图所示,长0.40m 的细绳,一端拴一质量为0.2kg 的小球,在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动,若运动的角速度为5.0rad/s ,求绳对小球需施多大拉力?探究点二:向心力来源★问题3:对物体受力分析,说明向心力的来源问题4:如图所示,细线长为L ,小球质量为m ,使小球在水平面内做圆锥摆运动,细线与竖直方向的夹角为 。

(教师用书)高中物理 (教材分析 教学重点 教学难点)第五章第6节 向心力教案 新人教版必修2

(教师用书)高中物理 (教材分析 教学重点 教学难点)第五章第6节 向心力教案 新人教版必修2

第6节 向心力本节教材分析(1)三维目标(一)知识与技能1)知道什么是向心力,理解它是一种效果力。

(2)理解向心力公式的确切含义,并能用来进行简单的计算。

(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力,知道合外力的作用效果。

(二)过程与方法(1)通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念。

并掌握处理问题的一般方法:提出问题,分析问题,解决问题。

(2)在验证向心力的表达式的过程中,体会控制变量法在解决问题中的作用。

(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。

并学会用运动和力的观点分析、解决问题。

(三)情感、态度与价值观(1)经历从自己提出问题到自己解决问题的过程,培养学生的问题意识及思维能力。

(2)经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。

(3)实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。

(2)教学重点(1)理解向心力的概念和公式的建立。

(2)理解向心力的公式,并能用来进行计算。

(3)理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。

(3)教学难点(1)向心力的来源。

(2)理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。

(4)教学建议首先思路要清晰,先是从身边的事例出发,让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力,从而引出向心力的概念。

再根据牛顿第二定律,就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小,即向心力的大小和方向。

接着,为了让学生对向心力有一个感性的认识,设计了“实验” “用圆锥摆验证向心力的表达式。

这个实验除了要验证向心力表达式之外,另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力,而是一个效果力”,也即让学生初步学会分析向心力的来源。

导入一: 师:同学们,在上节课的学习中,我们单纯从运动学角度用公式t v v a t 0-=对匀速圆周运动的加速度进行了研究,得到的结论是:匀速圆周运动的加速度大小为v a R a Rv a ωω===或或22,方向总是与速度方向垂直,始终指向圆心。

高中物理 第五章《向心力》学案(新人教版)必修2

高中物理 第五章《向心力》学案(新人教版)必修2

高中物理第五章《向心力》学案(新人教版)必修25、6 向心力学案【学习目标】1、知道什么是向心力,理解它是一种效果力2、体验向心力的存在,3、知道向心力大小与哪些因素有关。

理解公式的确切含义,并能用来进行计算4、理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系【重点难点】1。

知道什么是向心力,理解它是一种效果力2、向心力来源的分析【课前预习】1、做匀速圆周运动的物体具有,根据牛顿第二定律,这个加速度一定是由于物体指向的合力,这个合力叫做。

把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律得向心力的表达式Fn= = 。

2、向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种来命名的,它是根据来命名的。

3、做变速圆周运动的物体,根据它所受合力F产生的效果,可以把F分解为两个相互垂直的分力;跟的分力和的分力产生的加速度,这就是。

切向加速度描述物体速度改变的快慢,Fn 产生的加速度,这就是。

切向加速度描述物体速度改变的快慢4、运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,可称为一般曲线运动。

研究时,可将曲线分割为许多极短的小段,每一段均可看作,这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了【探究与生成】[问题]如何分析向心力的来源[教师点拨]①匀速圆周运动的向心力由合力提供;变速圆周运动的向心力由合力沿半径方向的分力提供②受力分析时向心力不要分析,因为向心力是效果力。

GFnf例1、分析下面各种匀速圆周运动中物体A的向心力是由哪些力提供?1、如图所示,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动。

解析:物体A受到重力、支持力和静摩擦力的作用,由于重力和支持力合力为零,所以向心力由静摩擦力提供,其受力如右图所示2、如图所示,玻璃球A沿半球行碗的内壁在水平面内做匀速圆周运动做运动(不计摩擦)。

FnGAFnA 解析:支持力的玻璃球A 受到重力和作用,其向心力由提供重力与支持力的合力,受力如右图所示。

拓展与分享: 讨论:(1)受力分析时向心力要分析吗?(2)匀速圆周的向心力一定是合力吗?GnGGt例2、如图所示,绳子一端固定另一端栓一个小球,让小球在竖直平面内做变速圆周运动,当小球运动到图中位置时小球向心力的来源。

高中物理 第五章 曲线运动 5.6 向心力(2)教案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案

高中物理 第五章 曲线运动 5.6 向心力(2)教案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案

向心力(一)新课导入前面两节课,我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动,这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征——向心力。

(二)新课教学复习提问:1、向心力的表达式2、向心力始终指向一定是力,是按照什么命名,产生的效果是只改变速度的不改变速度的3、匀速圆周运动线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力的特点?匀速圆周运动的性质?4、匀速圆周运动合力和向心力的关系?非匀速圆周运动合力和向心力的关系?课前小测1、如图所示,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则()A、A受重力、支持力,两者的合力提供向心力B、A受重力、支持力和指向圆心的摩擦力,摩擦力充当向心力C、A受重力、支持力、向心力、摩擦力D、以上均不正确2、关于向心力,下列说法正确的是:A、向心力是一种效果力B、向心力是一种具有某种性质的力C、向心力既可以改变线速度的方向,又可以改变线速度的大小D、向心力只改变线速度的方向,不改变线速度的大小目标一:长为L的细线,栓一质量为m的小球,一端固定于O点,让小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,当摆线L与竖直方向的夹角为α时,注意一题多解扩展学生思路“一题多解”是指通过不同的思维途径,采用多种解题方法解决同一个实际问题的教学方法。

它有利于培养学生辨证思维能力,加深对概念、规律的理解和应用,提高学生的应变能力,启迪学生的发散性思维。

求:1、细线的拉力F2、小球运动的线速度的大小3、小球运动的周期及角速度【合作探究】:(1)、分析小球受力(2)、确定圆心、轨迹、半径=(3)、应该沿什么方向进行正交分解?确定向心力的来源,表达式(4)、如何结合公式求出线速度、角速度、周期小结:利用向心力公式处理匀速圆周运动的步骤(1)明确,确定它在那个平面内作圆周运动。

(2)对研究对象进行,确定是那些力提供了。

(3)建立以为正方向的坐标,根据向心力公式列方程。

(4)解方程,对结果进行必要的讨论。

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(教材全解)2013-2014学年高中物理第5章第6节向心力课时学案新人教版必修2学习目标1.理解向心力的概念。

2.知道向心力大小与哪些因素有关。

理解公式的确切含义,并能用来进行计算。

3.知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。

自主学习1.向心力(1)作用效果:产生向心加速度,只改变速度的 ,不改变速度的。

因此,向心力对圆周运动的物体(选填“做”或“不做”)功。

(2)公式:= = = = 。

(3)方向:总是沿半径指向且时刻在(选填“变化”或“不变化”),即向心力是力。

(4)来源:可以是一个力;可以是一个力的分力;可以是几个力的合力来提供向心力。

2.变速圆周运动和一般曲线运动(1)变速圆周运动的向心力方向:。

(2)变速圆周运动的向心力大小:。

自我检测1.关于向心力,下列说法中正确的是()A.向心力是一种新形式的某一性质的力B.匀速圆周运动的向心力是恒定不变的C.向心力是物体所受的所有力的合力D.匀速圆周运动的向心力是物体所受的所有力的合力2.如图5-6-15所示,A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止,已知两物块的质量,运动半径,则下列关系一定正确的是( )A.角速度B.线速度图5-6-15C.向心加速度D.向心力3.如图5-6-16所示,用细线吊着一个小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动。

下列关于小球的受力情况,正确的是( ) A.重力B.重力、绳子的拉力C.重力、绳子的拉力、向心力D.重力、向心力 课内探究 一、向心力 1.向心力方向每两人为一组,学生手拉着细绳的一端,使带细绳的钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动。

问题:钢球在水平面内做匀速圆周运动,什么力使钢球做圆周运动?这个力的方向怎样? (1)向心力: 。

(2)匀速圆周运动的向心力方向: 。

2.向心力大小向心力大小: 。

问题:向心力的大小与什么因素有关?请你结合已学向心加速度和牛顿第二定律知识,探究做匀速圆周运动的向心力公式?向心力大小: 或 。

说明:(1)匀速圆周运动的物体向心力大小不变,方向不断改变,始终指向圆心,故匀速圆周运动为变加速运动。

(2)匀速圆周运动的物体向心力由物体的合外力提供。

3.粗略验证向心力 演示实验:如图5-6-17所示,细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定在铁架台上。

用手带动钢球让钢球获得初速度,使它做匀速圆周运动。

用天平测得小球质量为0.10 kg 钢球,由测得的钢球转动周期可推算角速度 5 rad/s ,圆周运动半径为0.30 m ,细线与竖直方向的夹角为37°,g 取10,求物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小。

(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 方法1:由向心力公式求解:方法2:根据小球受到的合力求解:由于两种方法计算结果一致,比较两个方法可知:向心力的表达式是正确的。

知识拓展:实验法探究向心力大小。

(1)实验猜想向心力大小可能与物体的质量、角速度、线速度、半径有关。

(2)探究过程①介绍向心力演示器的构造和使用方法(如图5-6-18所示) 构造(略)——主要介绍各部分的名称 ②实验步骤a.用质量不同的钢球和铝球,使它们的运动半径r 和角速度ω相同,观察并分析向心力与物体质量之间的关系。

b.用两个质量相同的小球,保持小球转动的半径相同,观察并分析向心力与角速度之间的关系。

图5-6-16图5-6-17图5-6-18c.用两个质量相同的小球,保持小球运动的角速度相同,观察并分析向心力与运动半径之间的关系。

结论: 。

例1下列关于向心力的说法正确的是( ) A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B.做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合力C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 4.向心力的来源试分析下列运动的受力情况,看看向心力是由什么力提供的: (1)将地球绕太阳运动近似地看做匀速圆周运动。

(2)小铁块随水平转盘一起做匀速圆周运动。

(3)小木块在竖直圆筒内随圆筒一起做匀速圆周运动。

(4)把一个小球用细线拴住,使小球在某一水平面内做匀速圆周运动。

向心力的来源: 。

特别注意:①向心力是根据力的作用效果来命名的,向心力可以是某一个力或某个力的分力或某几个力的合力来提供,但不能说向心力是物体受到的力。

②向心力的方向与线速度的方向垂直,起改变速度方向的作用,不改变速度的大小,所以向心力不会对物体做功。

例2一圆盘可绕通过圆盘的中心O 且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一小木块A ,它随圆盘一起运动——做匀速圆周运动,如图5-6-19所示,则关于木块A 的受力,下列说法正确的是( ) A.木块A 受重力、支持力和向心力B.木块A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相反C.木块A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心D.木块A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同 5.匀速圆周运动向心力问题的解题步骤和解题方法。

(1)探究归纳匀速圆周运动向心力问题的解题步骤和解题方法。

例3长为L 的细线,拴一质量为m 的小球,一端固定于O 点,让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图5-6-20所示。

当摆线L 与竖直方向的夹角是α时,求: (1)线的拉力F ;(2)小球运动的线速度的大小;(3)小球运动的角速度及周期。

提出问题:(1)要讨论以上几个问题,应该选择的研究对象是谁? (2)研究对象做圆周运动的轨道平面、圆心、半径是怎样的?(3)研究对象受到几个力作用,哪些力起到了向心力作用,即组成向心力?(4)解决此问题用到的规律和方法有哪些?如何把向心力和圆周运动知识结合起来? 解题规律总结:分析圆周运动问题的一般方法: ①确定做圆周运动物体的研究对象。

②确定物体圆周运动的轨道平面、圆心、半径及轨道。

③按通常的方法,对研究对象进行受力分析,从中确定出哪些力起到了向心力作用,即组成向心力。

④选用合适的向心力公式,建立方程来求解,有些问题需运用几何知识建立辅助方程来帮助求解。

提出问题:从例题的解决可看出,求解圆周运动问题,关键是受力分析,求出合力,请结合上述方法分析下表中匀速圆周运动的向心力。

常见匀速圆周运动的向心力分析图5-6-19 图5-6-20例4如图5-6-21所示,一个内壁光滑的圆锥的轴线垂直于水平面,圆锥固定不动,两个质量相同的球A、B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则()A.球A的线速度必大于球B的线速度B.球A的角速度必小于球B的角速度C.球A的运动周期必小于球B的运动周期D.球A对筒壁的压力必大于球B对筒壁的压力规律总结:求解匀速圆周运动的向心力常采用以下方法:①先对物体进行受力分析,画好受力图,然后用求合力的方法得到指向圆心的向心力;图5-6-21②借助于v 、ω、T、n 、t 等求得a ,再用牛顿第二定律= ma 求得向心力。

二、变速圆周运动和一般曲线运动日常生活中比匀速圆周运动更常见的是变速圆周运动。

接下来我们研究变速圆周运动中的向心力。

1.变速圆周运动的向心力演示实验:释放单摆,让钢球来回摆动,如图5-6-22所示。

回答问题:小球从释放到最低点的运动过程中,小球的速度大小如何变化?小球的运动是匀速圆周运动吗?请阅读教材并结合图5.6-3的提示发表自己的见解。

(1)变速圆周运动: 。

(2)匀速圆周运动中向心力与合外力关系: 。

(3)一般圆周运动中的向心力与合外力不同,向心力只是合外力的 。

注意:(1)变速圆周运动中的合外力并不指向圆心。

这一力F 可以分解为互相垂直的两个力:指向圆心方向的分力和跟圆周相切的分力,如图5-6-23所示。

产生了向心加速度,与速度垂直,改变了速度的方向。

产生切向加速度,切向加速度与物体的速度方向在一条直线上,它改变了速度的大小;方向和速度方向相同时,做圆周运动的物体速度增加,反之减速。

(2)变速圆周运动中,某一点的向心加速度和向心力均可用公式=、r 和公式=m 、r 求解,只不过v 、ω都是指那一点的瞬时速度。

(3)仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动,同时具有向心加速度和切向加速度的运动是变速圆周运动。

2.两类圆周运动的全面理解请归纳匀速圆周运动和变速圆周运动特点,向心力公式是由匀速圆周运动推导出来的,它适应变速圆周运动吗?例5如图5-6-24所示,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 点为圆心做圆周运动,运动中小球所需向心力是( ) 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方向的分力D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力例6飞机在做俯冲拉起运动时,可以看做是圆周运动。

如图5-6-25所示,若在最低点附近做半径为R=180 m 的圆周运动,飞行员的质量为m=70 kg,飞机经过最低点P 点时的速度为v=360 km/h ,试计算一下飞行员对座位的压力是多大?(g 取10 )图5-6-22图5-6-23图5-6-24图5-6-25注意:(1)对物体进行受力分析时,易将向心力当做一个新受的力而造成错误。

关键要注意向心力是根据力的效果来命名的,它不是一个新的力。

(2)一般圆周运动中的力的特点:注意此时的合外力不等于向心力。

其一个分量指向圆心,该力为向心力,改变速度方向。

另一个分量沿切线方向,用来改变速度的大小。

3.处理一段曲线运动的方法一段曲线运动轨迹可以分割成许多不同半径的极短的一小段 ,这样一般曲线运动可以采用 的分析方法。

巩固练习1.如图5-6-26所示,小球在一细绳的牵引下,在光滑桌面上绕绳的另一端O 做匀速圆周运动,关于小球的受力情况,下列说法中正确的是( ) A.受重力、支持力和向心力的作用B.受重力、支持力、拉力和向心力的作用C.受重力、支持力和拉力的作用D.受重力和支持力的作用2.如图5-6-27所示,洗衣机脱水筒在转动时,衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来,则衣服( )A.受到四个力的作用B.所需的向心力由支持力提供C.所需的向心力由重力提供D.所需的向心力由静摩擦力提供3.一个做匀速圆周运动的物体若保持其半径不变,角速度增加为原来的2倍时,所需的向心力比原来增加了60 N ,物体原来所需的向心力是 N 。

交流讨论1.向心力一定指向圆心吗?向心力能否改变线速度大小?2.某人驾车正在平直路上前进,突然前方出现了一堵很长的墙,此人要想不撞墙,是拐弯好呢?还是急刹车好?图5-6-26图5-6-27。

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