高中物理第五章曲线运动第6节向心力课件新人教版必修220180119121
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3 向心力
1.一圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴OO′转动,如图所示。在圆盘上放置一木块,当木块随圆盘一起匀速转动时,关于木块的受力情况,以下说法中正确的是( )
A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块的运动方向相反
B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心
C.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心
D.木块与圆盘间没有摩擦力作用,木块受到向心力作用
2.质量相等的A、B两物体置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,A与转轴的距离是B与转轴距离的2倍,且始终相对于原判圆盘静止,则两物体( )
A.线速度相同 B.角速度相同
C.向心加速度相同 D.向心力相同
3.如图所示,汽车匀速驶过A B间的圆拱形路面的过程中,有( )
A.汽车牵引力F的大小不变
B.汽车对路面的压力大小不变
C.汽车的加速度大小不变
D.汽车所受合外力大小不变
4.在水平面上转弯的摩托车,如图所示,提供向心力是( ) 2
3
A.重力和支持力的合力 B.静摩擦力
C.滑动摩擦力 D.重力、支持力、牵引力的合力
5.质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点.如图所示,当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时木架停止转动,则( )
A.绳a对小球拉力不变
B.绳a对小球拉力增大
C.小球一定前后摆动
D.小球可能在竖直平面内做圆周运动
6.在长为L的轻杆中点和末端各固定一个质量均为m的小球,杆可在竖直面内转动,如图所示,将杆拉至某位置释放,当其末端刚好摆到最低点时,下半段受力恰好等于球重的2倍,则杆上半段受到的拉力大小( )
A.mg B.mg C.2mg D.mg
7.两个质量不同的小球用长度不等的细线栓在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的( ) 2
高中物理 第五章 曲线运动 第六节 向心力自我小测(含解析)新人教版必修2
1 高中物理 第五章 曲线运动 第六节 向心力自我小测(含解析)新人教版必修2
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高中物理 第五章 曲线运动 第六节 向心力自我小测(含解析)新人教版必修2
2 向心力
一、选择题(其中第1~5题为单选题,第6、7题为多选题)
1.关于向心力的说法中正确的是( )
A.向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力
B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
2.在水平面上转弯的摩托车(如图),向心力的来源是( )
A.重力和支持力的合力 B.静摩擦力
C.滑动摩擦力 D.重力、支持力、牵引力的合力
3.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。若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是( )
A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大
B.物体所受弹力增大,摩擦力减小
C.物体所受弹力减小,摩擦力减小
D.物体所受弹力增大,摩擦力不变
4.在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心.能正确的表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( ) 高中物理 第五章 曲线运动 第六节 向心力自我小测(含解析)新人教版必修2
第6节 向心力
1.理解向心力是一种效果力,其效果是产生向心加速度,方向总是指向圆心.
2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算.(重点)
3.知道在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力.(难点)
一、向心力
1.定义:做圆周运动的物体所受到的指向圆心方向的合力叫向心力.
2.方向:始终沿半径指向圆心.
3.计算式:(1)Fn=mv2r;(2)Fn=mω2r.
二、变速圆周运动和一般的曲线运动
1.变速圆周运动:同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动.
2.一般的曲线运动的处理方法
一般的曲线运动,可以把曲线分割成许多极短的小段,每一小段可看做一小段圆弧.研究质点在每一小段的运动时,可以采用圆周运动的分析方法进行处理.
3.变速圆周运动的受力分析:做变速圆周运动的物体所受的合力并不指向圆心.这一力F可以分解为互相垂直的两个力:跟圆周相切的分力Ft和指向圆心方向的分力Fn.物体做加速圆周运动时,合力方向与速度方向夹角小于90°,如图甲所示,其中Ft使v增大,Fn使v改变方向.同理,F与v夹角大于90°时,Ft使v减小,Fn改变v的方向,如图乙所示.
判一判 (1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力. ( )
(2)向心力和重力、弹力一样,都是根据性质命名的.( )
(3)向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力.( )
(4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心.( )
(5)变速圆周运动的向心力大小改变.( )
(6)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变.( ) 提示:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
做一做 (多选)如图所示,用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动,关于小球的受力,下列说法正确的是(
)
A.重力、支持力、绳子拉力
B.重力、支持力、绳子拉力和向心力
C.重力、支持力、向心力
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第五章 曲线运动 §6 向心力
编写人:韩鹏 李进
【学习目标】
1、理解向心力的概念及其表达式的确切含义;
2、通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并具体“做一做”来理解公式的含义,知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算;
3、进一步体会力是产生加速度的原因,并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点,知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。
【学习过程】
通过前面的学习,我们已经知道,做圆周运动的物体具有指向圆心的加速度——向心加速度,而力是产生加速度的原因,那做圆周运动的物体受力情况又有什么特点呢?
阅读教材 “向心力”部分,思考并回答以下问题:
1、举出几个物体做圆周运动的实例,说明这些物体为什么不沿直线飞去。
2、用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。
向心力
1.向心力的作用效果:产生向心加速度可以不断改变物体的线速度方向,维持物体做圆周运动.
2.向心力的来源
向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是各力的合力或某力的分力,总之,只要达到维持物体做圆周运动效果的力,就是向心力.向心力是按力的作用效果来命名的.对各种情况下向心力的来源应明确.如:水平圆盘上跟随圆盘一起匀速转动的物体[如图(a)]和水平地面上匀速转弯的汽车,其摩擦力是向心力;圆锥摆[图(b)]和以规定速率转弯的火车,向心力是重力与弹力的合力.
3.圆周运动中向心力的分析
(1)匀速圆周运动:物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力,向心力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,这是物体做匀速圆周运动的条件.
(2)变速圆周运动:在变速圆周运动中,合外力不仅大小随时间改变,其方向也不沿半径指向圆心.合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力,使物体产生向心加速度,改变速度的方向.合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,改变速度的大小.