6.2向心力学案（word附答案）

第2节　向心力 学习目标 1.理解向心力的概念,会分析生活中圆周运动实例的向心力的来源。 2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能利用向心力表达式进行计算。 3.理解在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力。 自主预习 一、向心力 1.做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,是由于它受到了指向　　　　　的合力,这个合力叫向心力。 2.向心力的方向始终指向　　　　　,由于方向　　　　　,所以向心力是　　　　　。 3.向心力是由某个力或者几个力的合力提供的,是根据力的　　　　　　来命名的。 二、向心力的大小 Fn=　　　　　　和Fn=　　　　。 三、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力一般不等于向心力,合力一般产生两个方面的效果: (1)合力F跟圆周相切的分力Ft,描述速度大小变化的快慢。 (2)合力F指向圆心的分力Fn,此分力提供做圆周运动所需的向心力,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。 课堂探究 一、向心力 [情境设问]如图所示,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。它们运动所需要的向心力分别由什么力提供 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 结论1:圆盘上物体所需要的向心力由　　　　　　　提供;光滑漏斗内的小球做圆周运动的向心力由　　　　　　　和　　　　　　的合力提供。 结论2: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　　　　　、　　　　　和　　　　　。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　　　　　、　　　　　和　　　　　。 二、变速圆周运动和一般曲线运动 [情境设问]荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千向下荡时,请思考此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动 运动过程中,公式Fn=m=mω2r还适用吗 结论1:小朋友做的是　　　　　圆周运动。 结论2:　　　　　。 [例题展示] 【例题1】如图所示,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: (1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度; (2)当角速度为时,绳子对物体拉力的大小。 [变式练习]如图所示,水平转盘的中心有个竖直小圆筒,质量为m的物体A放在转盘上,A到竖直筒中心的距离为r。物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连,B与A质量相同。物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的μ倍,则转盘转动的角速度在什么范围内,物体A才能随盘转动 【例题2】如图所示,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5 m,离水平地面的高度H=0.8 m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4 m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2。求: (1)物块做平抛运动的初速度大小v0; (2)物块与转台间的动摩擦因数μ。 核心素养专练 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产生了一个向心力 B.做匀速圆周运动的物体,其向心力为其所受的合力 C.做匀速圆周运动的物体,其向心力不变 D.物体受到向心力的作用才能做圆周运动 2.有长短不同、材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么 (　　) A.两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断 B.两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断 C.两个球以相同的周期运动时,短绳易断 D.不论如何,短绳易断 3.如 ... ...