实验目的 探究影响向心力大小的因素
实验方法 控制变量法
m、r不变 改变角速度ω,则ω越大,向心力F就 越大
探究过程 m、ω不变 改变半径r,则r越大,向心力F就 越大
ω、r不变
改变质量m,则m越大,向心力F就 越大
物体做圆周运动的角速度、半径和物体的质量,都会影响物体
结论
做圆周运动所受向心力的大小
2.公式
的位置,使两球的转动半径和角速度都相同.转动手柄,观察向心力大小和
质量的关系.
(3)换两个质量相同的小球,使两球的角速度相同.增大长槽上小球的转动
半径,使两球的转动半径不同.转动手柄,观察向心力大小和转动半径的关
系.
典例剖析
【例题2】 (2024广东深圳高一阶段练习)某同学利用如图甲所示的向心力
演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和
面的压力可忽略,将女运动员的运动看成匀速圆周运动.则:
(1)女运动员受到哪些力的作用?她的向心力由什么力提供?
(2)根据照片,如何估算女运动员角速度的大小?
提示 (1)女运动员受重力和男运动员的拉力两个力;向心力由这两个力的
合力提供.
(2)可由照片测出两位运动员之间的拉力与竖直方向的夹角θ,再根据运动
员身高估测女运动员圆周运动的半径,由mgtan
θ=mrω2,可得 ω=
tan
.
知识归纳
分析匀速圆周运动问题的基本思路
典例剖析
【例题3】 图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施,它的基本装置是将绳
子上端固定在转盘的边缘上,绳子的下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋
转而在空中飞旋.若将人和座椅看成一个质点,则可简化为如图乙所示的物