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《2020版高中物理第二章匀速圆周运动2匀速圆周运动的向心力和向心加速度课件教科版必修2.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度一、向心力及其方向1.定义:做圆周运动的物体,受到的始终指向_____的合力。2.方向:始终指向_____,总是与运动方向_____。3.作用效果:向心力只改变速度_____,不改变速度大小。圆心圆心垂直方向4.来源:可能是_____、重力、摩擦力或是它们的_____。做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体受到的_____,做非匀速圆周运动的物体,向心力不是物体所受到的合力。弹力合力合力二、向心力的大小1.实验探究:控制变量探究内容ω、r相同,改变m探究向心力F与______的关系m、r相同,改变ω探究向心力F与_________的关系m、ω相同,改变r
2、探究向心力F与______的关系质量m角速度ω半径r2.公式:F=_____或F=_______。三、向心加速度1.定义:做圆周运动的物体受到向心力的作用,存在一个由_______产生的加速度。2.大小:a=___或a=____。3.方向:与向心力的方向一致,始终指向_____。mrω2向心力ω2r圆心一 向心力1.向心力的特点:(1)方向:方向时刻在变化,始终指向圆心,与线速度的方向垂直。(2)大小:F=m=mrω2=mωv=mr,在匀速圆周运动中,向心力大小不变;在非匀速圆周运动中,其大小随速率v的变化而变化。2.向心力的作用效果:由于向心力的方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改
3、变线速度的大小,只改变线速度的方向。3.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。可以由一个力充当向心力;也可以由几个力的合力充当向心力;还可以是某个力的分力充当向心力。4.常见圆周运动向心力的来源实例:向心力示意图绳子的拉力和重力的合力提供向心力,F向=T+G线的拉力提供向心力,F向=T向心力示意图转盘对物体的静摩擦力提供向心力,F向=f重力和细线的拉力的合力提供向心力,F向=F合【思考·讨论】情境:如图所示,水平面上,小球在细绳拉力作用下做圆周运动。讨论:(1)牵绳的手有什么感觉?(2)如果松手将发生什么现象?(3)小球为什么做圆周运动?(科学思维)提示
4、:(1)手有被绳拉的感觉。(2)如果松手,球会脱离绳的牵引。(3)小球在绳的拉力作用下做圆周运动。【典例示范】如图,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.A受重力、支持力、向心力【解析】选B。物体在水平面上,一定受到重力和支持力作用,物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力,故A、C、D错误,B正确。【定向训练】1.如图所示,用细绳吊着一个质量为m的小球,使小球在水平面内做匀速圆周
5、运动,则小球受到的向心力是()A.绳子的拉力B.重力、绳的拉力的合力C.重力D.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力【解析】选B。小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析:小球受重力和绳子的拉力,由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做匀速圆周运动,故在物理学上,将这个合力就叫作向心力,即向心力是按照力的效果来命名的,这里是重力和拉力的合力。故B正确,A、C、D错误。2.如图所示,把一小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的壁在某水平面内做匀速圆周运动。关于运动中小球的受力,下列说法正确的是()A.重力,支持力B.支持力,向心力C.重力,支持力,向心力D.重力,向心力【解
6、析】选A。小球受重力和支持力两个力的作用,靠两个力的合力提供向心力,向心力不是物体受到的力,是做圆周运动所需要的力,靠其他力提供。球沿光滑的壁运动,没有摩擦力。故A正确,B、C、D错误。3.如图所示,某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,物体的速率逐渐增大,则()A.物体的合外力为零B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心OC.物体的合外力就是向心力D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)【解析】选D。物体做变加速曲线运动,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等于向心力,合力沿切线方向的分力使物体速度变大,即除在最低点
7、外,物体的速度方向与合外力的方向夹角为锐角,合力与速度不垂直,B、C错,D对。【补偿训练】在水平面上,小猴拉着小滑块做匀速圆周运动,O点为圆心,能正确地表示小滑块受到的牵引力及摩擦力f的图是()【解析】选A。滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,故滑动摩擦力的方向沿圆周的切线方向,B、D错误;小滑块做匀速圆周运动,其合外力提供向心力,故A正确,C错误。二 向心加速度任务1认识向心加速度1.物理意义:向心加速度是描述做圆周运动的物体速
