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课件网) 第六章 圆周运动 2 向心力 第2课时 向心力的分析和向心力公式的应用 1．掌握向心力示意图的画法和计算公式的应用． 2．了解变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点． 课前·自主预习 1．决定因素 向心力大小由物体质量、角速度(或线速度)、轨道半径三个因素决定． 2．表达式 (1)Fn＝_____，(2)Fn＝_____． mω2r 向心力的大小 1．变速圆周运动 变速圆周运动所受合外力_____向心力，合外力产生两个方面的效果． (1)合外力F分解成一个与圆周相切的分力FT，此力产生_____，能决定速度_____的快慢． (2)合外力F分解成另一个与圆周切线垂直而指向圆心的分力Fn，此分力产生_____，其作用效果就是引起速度_____. 变速圆周运动和一般曲线运动 不等于 切向加速度 大小变化 向心加速度 方向变化 2．一般的曲线运动的处理方法 一般的曲线运动中，可以把一段曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看作一小段_____，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的处理方法进行处理． 圆弧 课堂·重难探究 1．向心力的作用效果 改变线速度的方向．由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小． 2．向心力的特点 (1)方向时刻在变化，总是与线速度的方向垂直． (2)在匀速圆周运动中，向心力大小不变，但方向时刻沿半径指向圆心．因为方向发生变化，所以向心力是变力． 向心力的理解和来源 3．向心力的计算 说明：向心力的大小和方向虽然由匀速圆周运动推导出，但适用于所有圆周运动． 4．向心力来源的实例分析 向心力来源 实例分析 图例 重力提供向心力 如图所示，用细绳拴住小球在竖直平面内转动，当它经过最高点时，若绳的拉力恰好为零，则此时向心力由重力提供 弹力提供向心力 如图所示，用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，向心力由绳子的拉力提供 向心力来源 实例分析 图例 摩擦力提供 向心力 如图所示，物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相对于转盘静止，向心力由转盘对物体的静摩擦力提供 合力提供向心力 如图所示，用细绳拴住小球在竖起平面内做匀速圆周运动，当小球经过最低点时，向心力由细绳的拉力和重力的合力提供 向心力来源 实例分析 图例 分力提供向心力 如图所示，小球在细绳作用下，在水平面内做匀速圆周运动时，向心力由细绳的拉力在水平面内的分力提供 例1 很多餐厅在大餐桌中心设置可绕中心轴匀速转动的圆盘，以方便就餐，如图所示．现在放置一小物体在转动的圆盘上并与其保持相对静止，圆盘角速度维持不变，则下列说法正确的是( ) A．小物体处于平衡状态 B．小物体受到重力、支持力、摩擦力和向心力 C．放置另外一个相同小物体在原有小物体正 对面，两物体到转动轴距离相等，则两物体线速度 一样 D．小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大 【答案】D 【解析】小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，合力提供向心力，不是平衡状态，A错误；小物体受到重力、支持力、摩擦力作用，向心力是效果力，由合力提供，受力分析时不含向心力，B错误；放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面，两物体到转动轴距离相等，则两物体线速度大小相同，方向不同，C错误；根据Ff＝Fn＝mω2r，小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大，D正确． 变式1 近几年各学校流行跑操．在通过圆形弯道时，每一列的连线沿着跑道；每一排的连线是一条直线且与跑道垂直；在跑操过程中，每位同学之间的间距保持不变．如图为某班学生以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形，此时此刻( ) A．同一列的学生的线速度相同 B．同一排的学生的线速度相同 C．全班同学的角速度相同 D．同一列的学生受到的向心力相同 【答案】C ... ...
