《第五章《曲線運動》第六節(jié):向心力(共15張)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《第五章《曲線運動》第六節(jié):向心力(共15張)(15頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、向心加速度向心加速度 1. .向心加速度:作圓周運動的物體具有的總是向心加速度:作圓周運動的物體具有的總是沿半徑沿半徑指向圓心的加速度叫做向心加速度指向圓心的加速度叫做向心加速度2.向心加速度的方向:指向圓心,時刻變化向心加速度的方向:指向圓心,時刻變化 3. .向心加速度大小:向心加速度大?。?或或rvan 2=2wran =an 哪來的?哪來的?即即an 是如何是如何產生的?產生的?根據(jù)牛頓第二定律可知物體一定根據(jù)牛頓第二定律可知物體一定受到了指向圓心的合力,這個合受到了指向圓心的合力,這個合力叫做力叫做向心力向心力。OGFNF拉拉OOF拉拉F拉拉F拉拉VVVO結論:結論:物體做勻速圓周運
2、動,合外力物體做勻速圓周運動,合外力指向指向圓心圓心,且且與與_垂直垂直速度速度VFNFN與與G G相平衡,相平衡,所以合力為所以合力為F F拉拉. .向心力的作用:向心力的作用:只改變線速度的方向只改變線速度的方向(或產(或產生向心加速度)生向心加速度)向心力是根據(jù)力的作用向心力是根據(jù)力的作用效果效果來來命名命名的,它不是具的,它不是具有確定性質的某種力。它有確定性質的某種力。它可以是可以是某一個力某一個力,或者是,或者是幾個力的合力幾個力的合力來提供。來提供。方向方向時刻發(fā)生變化時刻發(fā)生變化(始終指向圓心且與速度(始終指向圓心且與速度方向垂直)方向垂直)定義:做勻速圓周運動的物體一定受到一
3、個定義:做勻速圓周運動的物體一定受到一個指向圓指向圓心心的的,這個力叫做,這個力叫做向心力(用向心力(用F Fn n表示)表示)。OOlm豎直方向:豎直方向:FT cosmg水平方向:水平方向:F合合= =mg tanFTmgF合合GFfFN豎直方向:豎直方向:FfG水平方向:水平方向:F合合= =FNORmm豎直方向:豎直方向:FN cosmg水平方向:水平方向:F合合= =mg tanOr豎直方向:豎直方向:FN cosmg水平方向:水平方向:F合合= =mg tanmgFNF合合mgFNF合合3 3、進行受力分析,分析、進行受力分析,分析指向指向圓心方向的合力圓心方向的合力即向心力即向心
4、力2 2、確定圓周運動所在的平面,確定圓周運動所在的平面,明確圓周運動的軌跡、半徑及明確圓周運動的軌跡、半徑及圓心位置圓心位置1 1、明確研究對象明確研究對象向心力的向心力的大小與哪大小與哪些物理量些物理量有關呢?有關呢?公式:公式:F Fn n = =m2r = =mv2 2/ /r = =mr( (2/T) )2 2向心力跟哪些量有關系?向心力跟哪些量有關系?是什么關系?是什么關系?F合合maan = = v2r一一. . 用向心力演示器驗證用向心力演示器驗證方法方法:控制變量法控制變量法(F與與m , r, )1.F1.F與與m m的關系的關系保持保持r r、一定一定保持保持m m、一定
5、一定2.F2.F與與的關系的關系保持保持m m、r r一定一定3.F3.F與與r r的關系的關系兩個驗證實驗兩個驗證實驗F Fn n = = m2rOOFnFtF合合vFnFtvF合合速速度度增增大大的的圓圓周周運運動動速速度度減減小小的的圓圓周周運運動動勻速圓周運動所受的合力充當向心力,方向始終勻速圓周運動所受的合力充當向心力,方向始終指向圓心;如果一個沿圓周運動的物體所受的合指向圓心;如果一個沿圓周運動的物體所受的合力不指向圓心,還能做勻速圓周運動嗎?力不指向圓心,還能做勻速圓周運動嗎?當沿圓周運動的物體所受的合力不指向圓心時,當沿圓周運動的物體所受的合力不指向圓心時,物體做變速圓周運動。
6、物體做變速圓周運動。切向力切向力Ft :垂直半徑方向的合力:垂直半徑方向的合力向心力向心力Fn :沿著半徑(或指向圓心)的合力:沿著半徑(或指向圓心)的合力產生切向加速度,改變速度的大小產生切向加速度,改變速度的大小產生向心加速度,改變速度的方向產生向心加速度,改變速度的方向運動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運動,可運動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運動,可以稱為一般曲線運動。以稱為一般曲線運動。r1r2一般曲線運動一般曲線運動各個地方的彎各個地方的彎曲程度不一樣,曲程度不一樣,如何研究?如何研究?把一般曲線分割為許多極短的小段,每一段都把一般曲線分割為許多極短的小段,每一段都可以看作一小段圓
7、弧。這些圓弧的彎曲程度不可以看作一小段圓弧。這些圓弧的彎曲程度不一樣,表明它們具有不同的曲率半徑。在分析一樣,表明它們具有不同的曲率半徑。在分析質點經(jīng)過曲線上某位置的運動時可以采用圓周質點經(jīng)過曲線上某位置的運動時可以采用圓周運動的分析方法進行處理。運動的分析方法進行處理。在光滑的橫桿上穿著兩質量不同的兩個小球,小在光滑的橫桿上穿著兩質量不同的兩個小球,小球用細線連接起來,當轉臺勻速轉動時,下列說球用細線連接起來,當轉臺勻速轉動時,下列說法正確的是法正確的是( )( )A A兩小球速率必相等兩小球速率必相等B B兩小球角速度必相等兩小球角速度必相等C C兩小球加速度必相等兩小球加速度必相等D D兩小球到轉軸距離與其質量成反比兩小球到轉軸距離與其質量成反比 BDBD 甲乙兩物體都做勻速圓周運動甲乙兩物體都做勻速圓周運動, ,其質量之比為其質量之比為12,12,轉動半徑之比轉動半徑之比為為12,12,在相同時間內甲轉過在相同時間內甲轉過4 4周,周,乙轉過乙轉過3 3周周. .則它們的向心力之比為則它們的向心力之比為( )A.14 B.23 A.14 B.23 C.49C.49 D.916 D.916C C