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2
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第六节向心力课堂探究探究一对向心力的理解问题导引汽车在水平路面上保持速度大小不变,请思考汽车转弯时的向心力由什么力提供的?提示:路面对车的静摩擦力提供向心力。
名师精讲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,向心力是变力,是一个按效果命名的力。
3.向心力的大小根据牛顿第二定律F n =ma =m v 2r =mr ω2=m ωv =m 4π2T 2r 。
4.向心力的来源来源例证图例一个力充当向心力绳的一端系一个物体,在光滑平面内绕另一端做匀速圆周运动,向心力由绳的拉力提供。
如图几个力的合力充当向心力用细绳拴着质量为m 的物体,在竖直平面内做圆周运动到最低点时,其向心力由绳的拉力和物体的重力(F =T -mg )两个力的合力充当。
如图。
某个力的分力充当向心力在圆锥摆运动中,小球做匀速圆周运动的向心力则是拉力的分力(F =mg tan θ,其中θ为摆线与竖直轴的夹角充当)特别提醒(1)向心力是一种效果力,它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,不是物体受到的一个力,只能由其他力来充当。
分析物体受力时不能说物体受到向心力。
(2)只有匀速圆周运动物体的合外力才指向圆心,其合外力就充当向心力,而非匀速圆周运动的物体的合外力不一定指向圆心。
【例1】如图所示,在一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,一个小孩站在距圆心为r处的P点不动,关于小孩的受力,以下说法正确的是( )A.小孩在P点不动,因此不受摩擦力的作用B.小孩随圆盘做匀速圆周运动,其重力和支持力的合力充当向心力C.小孩随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力充当向心力D.若使圆盘以较小的转速转动,小孩在P点受到的摩擦力不变解析:由于小孩随圆盘做匀速圆周运动,一定需要向心力,该力一定指向圆心,而重力和支持力在竖直方向上,它们不能充当向心力,因此小孩会受到静摩擦力的作用,且充当向心力,选项AB错误、C正确;由于小孩随圆盘转动半径不变,当圆盘角速度变小,由F=mω2r 可知,所需向心力变小,选项D错误。