高中物理 第五章 曲线运动 第六节 向心力学案(新人教版)必修2.doc

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1、第六节　向心力[学习目标]　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．　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．[学生用书P26]一、向心力(阅读教材P23～P24)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)Fn＝m；(2)Fn＝mω2r.拓展延伸►———————————————————(解疑难)1．向心力是根据力的作用效果命名的，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是它们的合力，

2、还可以是某个力的分力，受力分析时不能添加向心力．2．向心力的作用效果是产生向心加速度，即只改变线速度的方向，不改变线速度的大小．3．物体做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与线速度方向垂直且指向圆心．1.(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．(　　)提示：(1)×　(2)×　(3)√二、变速圆周运动和一般的曲线运动(阅读教材P24～P25)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

3、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．拓展延伸►———————————————————(解疑难)　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Ft和指向圆心方向的分力Fn.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Ft使v增大，Fn使v改变方向．同理，F与v夹角大于90°时，Ft使v减小，Fn改变v的方向，如图乙所示．2.(1)变速圆周运动的

4、向心力并不指向圆心．(　　)(2)变速圆周运动的向心力大小改变．(　　)(3)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)√　　　　　　　向心力来源的分析[学生用书P27]　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．几种常见的匀速圆周运动的实例如下：实例受力分析力的分解满足的方程不需分解FN＝mgFf＝mω2rFcosθ＝mgFsinθ＝mω2lsinθFNcosθ＝mgFNsinθ＝mω2rF升cosθ＝mgF升sinθ＝mω2rFN＝MgFT＝mg＝Mω2r——————————(自选例题，启

5、迪思维)(2015·抚顺高一检测)如图，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情况是(　　)A．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用B．摩擦力的方向始终指向圆心OC．重力和支持力是一对平衡力D．摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力[思路点拨]　(1)向心力是效果力，受力分析时不考虑向心力．(2)向心力的方向始终指向圆心．[解析]　物体随水平圆盘做匀速圆周运动时，受到重力G和圆盘对它的支持力FN，是一对平衡力，不能提供向心力，因此充当向心力的只能是圆盘对物体的静摩擦力，方向指向圆心，故B、C、D正确．A选项中多加了一个向心力，

6、应明确这里的向心力就是静摩擦力，故A错误．[答案]　BCD(2015·安庆高一检测)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Ff的图是(　　)[解析]　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．[答案]　A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

7、分力D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力[解析]　如图所示，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，选项C、D正确．[答案]　CD[借题发挥]　小球做变速圆周运动，绳的拉力与重力的合力不是向心力(在最低点除外)．　　　　　　　匀速圆周运动的处理方法[学生用书P28]1．分析思路凡是做匀速圆周运动的物体一定需要向心力，而物体所受外力的合力充当向心力，这是处理该类问题的理论基础．2．解题步骤(1)明确研究对象，分析运动情况，确定运动的平面、圆心和半

8、径；(2)受力分析，画出受力示意图；(3)将物体所受外力通过力的正交分解将其分解