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课件网) 第2节 科学探究：向心力 第2课时 向心力的分析与计算 向心加速度 学习任务一 匀速圆周运动的向心力的分析与计算 学习任务二 对向心加速度的理解 学习任务三 向心加速度的计算与比较 随堂巩固 备用习题 练习册 答案核查【导】 答案核查【练】 ◆ 学习任务一 匀速圆周运动的向心力的分析与计算 ［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空: 向心力的表达式:_____ _____. ［科学思维］ 匀速圆周运动问题的解题步骤 例1 一个质量为的小球，用一长 的细绳拴着，绳的另 一端系在 点，让小球从如图所示位置从静止开始释放，运动到最 低点时小球的速度为. 小球视为质点，绳不可伸长，不计空 气阻力，取 (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； [答案] 如图所示 [解析] 由题意可知，当小球运动到最低点时，小球受重力和绳的拉力2个 力的作用，绳的拉力和重力的合力提供向心力. 例1 一个质量为的小球，用一长的细绳拴着，绳的另一端系在 点， 让小球从如图所示位置从静止开始释放，运动到最低点时小球的速度为. 小球视为质点，绳不可伸长，不计空气阻力，取 (2) 小球到达最低点时绳对小球的拉力的大小. [答案] [解析] 由(1)可知，小球到达最低点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，则有 则 例2 ［2024·龙岩长汀二中高一月考］ 甲、乙两名滑冰运动员，面对面拉着弹 簧测力计做圆周运动的滑冰表演，如图所示.， ，两人相 距，弹簧测力计的示数为 ，则下列判断正确的是( ) A.两人的线速度相同，为 B.两人的运动半径相同，都是 C.两人的运动半径不同，甲为，乙为 D.两人的角速度相同，为 √ [解析] 两名运动员面对面拉着弹簧测力计做圆周运动，旋转一周的时间相同,所以角速度相同，即 ,弹簧测力计对运动员的拉力提供向心力，即 ,由几何关系 ,线速度 ,,解得两人的运动半径分别为, ,两人的角速度为,两人线速度分别为 , ,故选D. 学习任务二 对向心加速度的理解 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空： (1)向心加速度：由_____产生的加速度. (2)方向：与向心力的方向一致，始终指向_____. (3)由于向心加速度始终指向圆心,其方向是不断变化的,所以向心加速度是不断 变化的. 向心力 圆心 ［物理观念］ 如图甲所示，表示地球绕太阳做匀速圆周运动(近似的)；如图乙所示，光滑桌 面上一个小球由于受到细线的牵引而绕桌面上的图钉做匀速圆周运动.分析地球 和小球的运动，并回答以下问题： (1) 地球受到什么力的作用 这个力沿什么方向 小球受到哪些力的作用 合力沿 什么方向 [答案] 地球受到太阳的引力作用，方向沿半径指向圆心.小球受到重力、支持力、 线的拉力作用，合力等于线的拉力，方向沿半径指向圆心. (2) 地球和小球的加速度方向变化吗 匀速圆周运动是一种什么性质的运动呢 [答案] 物体的加速度跟它所受合力方向一致，所以地球和小球的加速度都沿半 径指向圆心，即加速度的方向时刻指向圆心，所以方向不断变化.匀速圆周运动 是一种非匀变速运动. 【辨别明理】 (1) 物体做匀速圆周运动时，其向心加速度是恒定的.( ) × (2) 物体做匀速圆周运动时，在相等时间内速度变化量是相同的.( ) × (3) 向心加速度的方向始终与速度方向垂直.( ) √ 例3 下列关于向心加速度的说法中正确的是( ) A.向心加速度越大，物体速率变化越快 B.向心加速度越大，物体速度方向变化越慢 C.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D.向心加速度的方向始终与速度方向垂直 [解析] 向心加速度与速度方向垂直，不改变速率的大小，与速率的变化无关，故 A错误；向心加速度与速度方向垂直，向心加速度越大，物体速度方向变化越快， 故B错误；向心加速度与速度方向垂直，方向时刻改变，故C ... ...
