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课件网) DILIUZHANG 第六章 第2课时 向心力的分析和向 心力公式的应用 1.会分析向心力的来源，掌握向心力的表达式，并能进行计算(重难点)。 2.知道变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点(重点)。 学习目标 一、向心力的来源分析和计算 二、变速圆周运动和一般的曲线运动 课时对点练 内容索引 向心力的来源分析和计算 一 如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是 4 rad/s。盘面上距圆盘中心0.10 m的位置有一个质量为0.10 kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动。 (1)求小物体所受向心力的大小； 答案 物体做圆周运动所受向心力的大小为Fn=mω2r=0.16 N (2)物体需要的向心力由什么力提供？物体所受摩擦力沿什么方向？ 答案 物体随圆盘转动时受重力、支持力、静摩擦力三个力作用，其中静摩擦力指向圆心提供向心力。 (3)当转动的角速度变大后，物体仍与圆盘保持相对静止，物体受到的摩擦力大小怎样变化？ 答案 当物体转动的角速度变大后，由Fn=mω2r可知，需要的向心力增大，静摩擦力提供向心力，所以静摩擦力也增大。 1.向心力的大小：Fn=mω2r=m=mr。 2.向心力的来源分析 在匀速圆周运动中，由 提供向心力。在非匀速圆周运动中，物体合力不是始终指向圆心，合力指向 的分力提供向心力。 提炼·总结 合力 圆心 3.几种常见的圆周运动向心力的来源 实例分析 图例 向心力来源 用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动 (俯视图) 提供向心力 物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相对于转盘静止 提供向心力 绳的拉力(弹力) 静摩擦力 实例分析 图例 向心力来源 在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动且未发生滑动 提供向心力 用细绳拴住小球在竖直平面内做圆周运动，当小球经过最低点时 的合力提供向心力 弹力 拉力和重力 实例分析 图例 向心力来源 飞机水平转弯做匀速圆周运动 _____ 的合力提供向心力 空气对飞机的作用力和飞机 的重力 (2023·盐城市高一期末)如图所示，用长为L的细线拴住一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，关于小球的受力情况，下列说法正确的是 A.小球受到重力、细线的拉力和向心力三个力 B.向心力由细线对小球的拉力提供 C.向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分力 D.向心力的大小等于 例1 √ 对小球受力分析可知，小球受到重力、细线的拉 力两个力，这两个力的合力提供向心力，也可把 拉力分解，拉力的水平分力提供向心力，如图所 示，A、B错误，C正确； 向心力的大小Fn=mgtan θ，D错误。 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动，当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是 A.物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B.物体所受弹力和摩擦力都减小 C.物体所受弹力不变，摩擦力也不变 D.物体所受弹力增大，摩擦力不变 例2 √ 物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、竖直向上的静摩擦力、指向圆心的弹力，如图，重力G与静摩擦力Ff平衡，即G=Ff，与物体的角速度无关，因为弹力FN提供向心力，即FN=mrω2，所以当圆筒的角速度ω增大以后，需要的向心力变大，则物体所受弹力FN增大，故选D。 一个质量为0.1 kg的小球，用一长0.45 m的细绳拴着，绳的另一端系在O点，让小球从如图所示位置(绳水平伸直)从静止开始释放，运动到最低点时小球的速度为3 m/s。(小球视为质点，绳不可伸长，不计空气阻力，取g=10 m/s2) (1)分析小球运动到最低点时向心力的来源，画出小球受力示 意图； 例3 答案 见解析 由题意可知，当小球运动到最低点时，小球受重力和绳的 ... ...
