高中物理 5.7《向心力》学案 新人教版版必修2

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1、5.7向心力（学案）一、学习目标1.知道什么是向心力，理解它是一种效果力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.结合向心力理解向心加速度4.理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系二、课前预习1、本节主要学习向心力概念、向心力的大小和方向，以及变速圆周运动特点、一般曲线运动及其研究方法等。其中，向心力概念，向心力的大小和方向是本节重点，变速圆周运动特点及研究方法则是本节难点。2、向心力，向心力是产生的原因，它使物体速度的不断改变，但不能改变速度的。向心力是按命名的力，它可由重力、弹力、摩擦力等提供

2、，也可以是这些力的合力或它们的分力来提供。向心力大小的计算公式。3、力与运动的关系①力与速度同一直线，力只改变速度，不改变速度。②力与速度垂直，力只改变速度，不改变速度。③力与速度成其它任意角度，。4、用圆锥摆粗略验证向心力的表达式①、实验器材有哪些？②、简述实验原理（怎样达到验证的目的）③、实验过程中要注意什么？测量那些物理量（记录哪些数据）？④、实验过程中差生误差的原因主要有哪些？5、当物体沿圆周运动，不仅速度方向不断变化，其大小也在不断变化，这样的圆周运动称为变速圆周运动。物体做变速圆周运动的原因是所受合外力的方向不是始终

3、指向圆心，这时合外力的作用效果是：使物体产生向心加速度的同时，产生切向加速度。匀速圆周运动可看作变速圆周运动的一个特例。-10-6、一般曲线运动及研究方法：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，每一段均可看作圆弧，这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了。三、经典例题例1、分析下面各种匀速圆周运动中向心力是由哪些力提供？①玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内运动；或者漏斗里的运动，如图。（不计摩擦）②圆锥摆运动：细线下面悬挂一钢球，细线上端固定，设法使小球在水平面面上做圆

4、周运动。例2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，则A的受力情况是（ ）　　A、受重力、支持力　　B、受重力、支持力和指向圆心的摩擦力　　C、重力、支持力、向心力、摩擦力　　D、以上均不正确例3、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是哪一个？N。N。M乙FMN。丙FMN。丁F例4、如图所示，长0.40m的细绳，一端拴一质量为0.2kg-10-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

5、.0rad/s，求绳对小球需施多大拉力？例5、如图，小球在关于O点对称的AB两点间摆动，最高点时与竖直方向夹角为30°，则（1）小球做圆周运动的向心力由哪些力提供？（2）若摆线的长度L=m，小球质量为m，小球在最低点O的速度为,求小球在O点时绳子拉力多大？小球在B点时绳子拉力多大、ABO例6、质量分别为M和m的两个小球，分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴M和m的悬线与竖直方向夹角分别为和，如图所示，则（）mMαβ２llA．B．C．D．例7、如图所示，半径为R的圆筒绕轴以角速度ω匀速转动，物体m与圆筒壁的动

6、摩擦因数为-10-μ，设，为使m不下滑，ω至少为多大？ωＲ四、巩固练习1、如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（）A．摆球受重力、拉力和向心力的作用B．摆球受拉力和向心力的作用C．摆球受重力和拉力的作用D．摆球受重力和向心力的作用LmθABθ2、如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和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

7、以下说法中正确的是（）A．A球的线速度必定大于B球的线速度B．A球的角速度必定小于B球的线速度C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力-10-3、如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A。让小球从一定高度摆下，经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。请用圆周运动的知识加以论证。AO。4、如图，已知绳长a＝0.2m，水平杆长b＝0.1m，小球质量m＝0.3kg，整个装置可绕竖直轴转动。（1）要使绳子与竖直方向成450角

8、，试求该装置必须以多大的角速度旋转？（2）此时绳子对小球的拉力为多大？θωrabABOα5、如图所示，被长为L的细线OB系住的小球处于静止状态，把水平线OA剪断的瞬间小球的加速度大小。。6、如图所示，半径为R的半球形碗内，有一个具有一定质量的物体A，A与碗壁间的