人教版高中物理必修2向心力
合集下载
人教版高中物理必修二2第五章 向心力
C．做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受
的合外力
D．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
例3．有长短不同、材料相同的同样粗细的绳子， 各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做 匀速圆周运动，那么( B ) A．两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断 B．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断 C．两个小球以相同的周期运动时，短绳易断 D．不论如何，短绳易断
例4.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其 质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，
在相同时间里甲转过60°角，乙转过45°
角。则它们的向心力之比为（ C ）
A．1∶4
B．2∶3
C．4∶9
D．9∶16
例5：一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动，筒内
壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无
滑动，如图物体向心力的来源是（ C ） A. 物体的重力
注意：
1.向心力并不是一种新的力。这个名称仅表示力的方 向。它可以是重力、弹力、摩擦力或任何一种其它的力。 受力分析时, 不能多出向心力。
2.匀速圆周运动所受的合力是向心力，总指向圆心。
四.变速圆周运动和一般曲线运动
1.变速圆周运动所受的合力不指向圆心
Ft
合
Fn
2.处理一般曲线运动的方法：
r2 r1
1.小物体随圆盘一起做匀速圆周运动
FN f静
mg 圆盘对木块的静摩擦力
2.小球沿光滑的漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动
N
θ
m
r F合O
mgθ ω
小球重力和漏斗壁支持力的合力
三.实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
O
θ
lFTh来自r F合 O'
Fn=m r
人教版高中物理必修第二册：向心力【精品课件】
F1=
4m 2n2r t2
，钢球所受合力的表达式F2=
mg r h
。下面是一次实验得到的数据，代入上式
计算结果F1= 0.101N，F2= 0.098 N，图中细线与竖直方向的夹角θ 比较小，可认为tan
θ=sin θ。（g取9.80 m/s2，π2≈9.86，计算结果保留三位小数）
m/kg
r/m
n/转
Fn=mvr 2 Fn=m ω2r Fn =m4Tπ22r
4、变速圆周运动中的合力并非向心力
在匀速圆周运动中合力充当向心力
当堂检测
1.如图所示是游乐园转盘游戏，游客坐在匀速转动的水平转盘上，与转盘相对静止，关于他 们的受力情况和运动趋势，下列说法中正确的是（ C ） A.游客在匀速转动过程中处于平衡状态 B.受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 C.游客受到的静摩擦力方向沿半径方向指向圆心 D.游客相对于转盘的运动趋势与其运动方向相反
3.［多选］如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有
两个小球A和B紧贴内壁，且A球的质量为B球的2倍，分别在如图所示的水平面内做匀速
圆周运动，则（ AB ）
A.A球的线速度大于B球的线速度
B.A球的角速度小于B球的角速度
C.A球运动周期小于B球运动周期
D.A球对筒壁的压力小于B球对筒壁的压力
，由于mA=2mB，则知FA=2FB，根据牛顿第三定律得，小球对
筒壁的压力F′A=2F′B。
4.［多选］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。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（ BC ）
A.物体所受弹力增大，摩擦力增大 B.物体所受弹力增大，摩擦力不变 C.物体所受弹力和加速度都增大 D.物体所受弹力增大，摩擦力减小
高中物理(新人教版)必修第二册：向心力【精品课件】
2.向心力的特点 （1）向心力方向时刻发生变化（始终指向圆心且与
v
速度方向垂直）。
F OF
F v
（2）向心力的作用：只改变线速度的方向不改变速
度大小。 （3）力是矢量，向心力的方向时刻发生改变，所以
v
向心力是变力。
一、向心力 2.向心力的特点
那么向心力是怎样产生的他是物体受到的吗？
rO ω
（4）向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的。 （5）向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以是某一个力，或者是几个力 的合力来提供。
2.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，
物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力
来提供( B )
A.重力
B.弹力
C.静摩擦力
D.滑动摩擦力
3.如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它 与圆筒的摩擦因数为μ，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 1.变速圆周运动的受力特点
F Fn
同时具有向心加速度和切向加速度的 圆周运动就是变速圆周运动 ，匀速 圆周运动切向加速度为零。
当物体做圆周运动的线速度逐渐减小 时，物体所受合力的方向与速度方向 的夹角是大于 90°还是小于 90°呢？
三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 2.一般曲线运动的受力特点
向心力
学习目标
1．知道向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源 。 2．通过实验，理解向心力的大小与哪些因素有关，能运用向 心力公式进行计算。 3．知道向心加速度及其公式，能用牛顿第二定律分析匀速圆 周运动的向心力和向心加速度。
新课导入
2022年人教版高中物理必修二第六章圆周运动第2节向心力第1课时 向心力
第六章 圆周运动2．向心力 第1课时 向心力【课标定向】1．通过实验，探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
2．能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
【素养导引】1．理解向心力的概念及其特点、表达式。
(物理观念)2．通过比较，知道变速圆周运动的合力与向心力的大小与方向。
(科学思维) 3．利用向心力演示器探究向心力大小的表达式。
(科学探究)一、向心力定义 做匀速圆周运动的物体受到总指向圆心的合力方向 始终沿着半径指向圆心 特点 只改变速度的方向 效果力 根据力的作用效果命名表达式F n ＝m v 2r＝m ω2r二、变速圆周运动和一般曲线运动 1．变速圆周运动合力的作用效果： 变速圆周运动的合力产生两个方向的效果：(1)跟圆周相切的分力F t ：与物体运动的方向平行，改变线速度的大小。
(2)指向圆心的分力F n ：与物体运动的方向垂直，改变线速度的方向。
2．一般曲线运动：(1)曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，称为一般的曲线运动，如图所示。
(2)处理方法：将曲线分割成为许多很短的小段，这样，质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分。
[思考] 如图为公路自行车比赛中运动员正在水平路面上做匀速圆周运动。
若将运动员与自行车看成整体，则运动员转弯时所需向心力的来源如何？所受的合力方向及作用效果是什么？提示：运动员转弯时所需向心力由重力、支持力和地面对车轮的摩擦力的合力提供。
合力指向圆心，充当向心力，改变速度的方向。
如图，一辆汽车正匀速通过一段弯道公路。
判断以下问题：1．汽车受到的合力为零。
( ×)2．汽车做圆周运动的向心力由汽车的牵引力提供。
( ×)3．汽车做圆周运动的向心力既可以改变汽车速度大小，也可以改变汽车速度方向。
( ×)一、向心力的理解及来源分析如图所示，飞机在空中水平面内做匀速圆周运动；滑冰运动员在水平面内做匀速圆周运动。
高中物理：向心力的来源分析 新人教版必修2
.
专业. 向心力的来源分析
对于向心力的来源分析，它有三种情况1、某个力提供，2、某几个力的合力提供，3、某个力的分力提供。
例1 以下物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？
1、人造地球卫星线地球运动时；——由万有引力提供；
2、电子绕原子核运动时；——由库仑力提供；
3、小球在光滑的水平桌面上运动〔如图2〕；——由重力、支持力、拉力的合力提供；
4、小球在水平面内运动〔如图3〕；——由重力、拉力的合力提供〔如图6〕
5、玻璃球沿碗〔透明〕的内壁在水平面内运动；或者漏斗里的运动〔如图4〕〔不计摩擦〕——由重力、支持力的合力提供〔如图7〕
6、使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动〔如图5〕——由静摩擦力提供即合力〔如图8〕
7、汽车过拱桥和汽车过凹桥
8、水平面上汽车的转弯，在倾斜面上的汽车转弯
9、圆柱内壁上物体的圆周运动
10、转动的试管分析里面的液体运动的向心力
11、在竖直面上的物体的运动，细绳小球模型，杆球模型
12、套在光滑杆上的圆环的向心力
13、单摆，及变型摆
14、圆锥摆拓展
15、双星模型及类双星模型
小结：分析匀速圆周运动向心力的来源，在具体问题中首先要对物体进行受力分析，根据受力来加以确定，由合力提供，也可能弹力、摩擦力等中的某一种力提供。
人教版高中物理必修二 5.6向心力(共28张PPT)
7、向心力的大小
根据牛顿第二定律： F ma
n
n
Fn
m v2 r
m 2 r
mvFn
m
4
T
2 2
r
例1.用细线拴一球做匀速圆周运动，下列说法中正 确的是
A 在线速度一定情况下，线越长越易断
B 在线速度一定情况下，线越短越易断 C 在角速度一定情况下，线越长越易断
D 在角速度一定情况下，线越短越易断
向心力
【思维引导】 由牛顿运动定律知：物体做圆周运动，必然要 受到外力的作用。
那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？
【实验探究】 在下列圆周运动中，感受……
一、向心力
1、定义： 做匀速圆周运动的物体一定受到一 个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。
2、方向：总是沿着半径指向圆心.方向时刻改变, 因此向心力是变力。
②滚筒洗衣机衣服跟着滚筒转动。
物块做匀速圆周运动时，
ω
Ff
合力提供向心力，即桶对
物块的支持力。
FN G
F向= F合= FN
③小球在水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)
θ
T
F
图2
G
小球重力和绳拉力的合力提供向心力
分
析 ④物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
向
心
力
ω FN
的
来
源
O Ff
F向= F合= Ff
3、作用：只改变速度方向，不改变速度大小。
物体做匀速圆周运动的条件：物体做圆周运 动，合力大小不变，方向始终指向圆心。
4、匀速圆周运动的实例分析—向心力来源
下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别 由什么力提供？
①人造地球卫星绕地球运动时；
向心力—-高中物理必修第二册
)
答案:√
(3)向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。(
)
解析:向心力时刻指向圆心,与速度方向始终垂直,故只改变速度方
向,不改变速度大小。
答案:√
必备知识
自我检测
(3)若要讨论向心力与角速度的关系,应控制质量、半径不变。
(2)物体做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,方向始终与线速度方向垂直且指向圆心。
小球所受的向心力突然变大
(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力。
荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千由上向下荡时:
游客在匀速转动过程中处于平衡状态
根据牛顿第二定律有FT-mg=
【实验器材】 向心力演示器、天平、质量不等的若干小球等。
来源:向心力是根据力的作用效果来命名的,它是由某个力或者几个力的合力提供的。
周运动
圆桶侧壁对木块的弹力提
供向心力,F 向=FN
示意图
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
变式训练1(2020浙江温州十五校联合体高一
上学期期末)如图所示是游乐园转盘游戏,游
客坐在匀速转动的水平转盘上,与转盘相对静
止,关于他们的受力情况和运动趋势,下列说
法中正确的是(
)
A.游客在匀速转动过程中处于平衡状态
割成许多很短的小段,每一小段可看作一小段
圆弧,研究质点在这一小段的运动时,可以采用
圆周运动的分析方法进行处理,如图所示。
必备知识
自我检测
1.正误辨析
(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力。(
)
解析:向心力的方向在任何时刻都指向圆心,故方向不断变化,所以
向心力一定是变力。
答案:×
答案:√
(3)向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。(
)
解析:向心力时刻指向圆心,与速度方向始终垂直,故只改变速度方
向,不改变速度大小。
答案:√
必备知识
自我检测
(3)若要讨论向心力与角速度的关系,应控制质量、半径不变。
(2)物体做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,方向始终与线速度方向垂直且指向圆心。
小球所受的向心力突然变大
(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力。
荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千由上向下荡时:
游客在匀速转动过程中处于平衡状态
根据牛顿第二定律有FT-mg=
【实验器材】 向心力演示器、天平、质量不等的若干小球等。
来源:向心力是根据力的作用效果来命名的,它是由某个力或者几个力的合力提供的。
周运动
圆桶侧壁对木块的弹力提
供向心力,F 向=FN
示意图
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
变式训练1(2020浙江温州十五校联合体高一
上学期期末)如图所示是游乐园转盘游戏,游
客坐在匀速转动的水平转盘上,与转盘相对静
止,关于他们的受力情况和运动趋势,下列说
法中正确的是(
)
A.游客在匀速转动过程中处于平衡状态
割成许多很短的小段,每一小段可看作一小段
圆弧,研究质点在这一小段的运动时,可以采用
圆周运动的分析方法进行处理,如图所示。
必备知识
自我检测
1.正误辨析
(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力。(
)
解析:向心力的方向在任何时刻都指向圆心,故方向不断变化,所以
向心力一定是变力。
答案:×
高中物理 人教版必修2 第五章 曲线运动 5.6向心力
F合＝Fn
转 FN
盘
F静
mg
F静
滚
O FN
筒
r
mg
圆 台
FN
筒
rO
F合
mg
O
圆
FT θ
锥 摆
F合 O'
mg
分 析 向 心 力 来 源 的 思
路 3、进行受力分析，分析指向
圆心方向的合力即向心力
效果力
方向
大小
【问题】：匀速圆周运动的合力有何特点？
【牢记】：匀速圆周运动的合力大小不变， 方向沿半径指向圆心，方向时刻变化，是一 变力。
心 • C．从a到b，物体所受的摩擦力先增大后减小 • D．从b到a，物块处于超重状态
5、甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,
转动半径之比为1∶2,在相同时间内甲转过4周，乙转
过3周。则它们的向心力之比为（ C）
A.1∶4
B.2∶3
C.4∶9
D.9∶16
6、当细绳与钉子相碰时，为什么 钉子越靠近小球，绳子就越容易 断？
Fn
是变力。 v
4. 效果：只改变 v 的方向，不改变 v
的大小。
O
Fn
Fn
v
5. 大小： F合＝Fn F合＝man v2 r
v2 r
Fn = mω2r
方法1：向心力演示器 (1)、结构及原理 (2) 、实验方法
F m2R
控制变量法
向心力是不是一种新的性质力？即向
心力是不是与重力、弹力、摩擦力一样
答案：D
变式2、如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动， 小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数 为μ，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多 大？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
转 FN
盘
F静
mg
F静
滚
O FN
筒
r
mg
圆 台
FN
筒
rO
F合
mg
O
圆
FT θ
锥 摆
F合 O'
mg
分 析 向 心 力 来 源 的 思
路 3、进行受力分析，分析指向
圆心方向的合力即向心力
效果力
方向
大小
【问题】：匀速圆周运动的合力有何特点？
【牢记】：匀速圆周运动的合力大小不变， 方向沿半径指向圆心，方向时刻变化，是一 变力。
心 • C．从a到b，物体所受的摩擦力先增大后减小 • D．从b到a，物块处于超重状态
5、甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,
转动半径之比为1∶2,在相同时间内甲转过4周，乙转
过3周。则它们的向心力之比为（ C）
A.1∶4
B.2∶3
C.4∶9
D.9∶16
6、当细绳与钉子相碰时，为什么 钉子越靠近小球，绳子就越容易 断？
Fn
是变力。 v
4. 效果：只改变 v 的方向，不改变 v
的大小。
O
Fn
Fn
v
5. 大小： F合＝Fn F合＝man v2 r
v2 r
Fn = mω2r
方法1：向心力演示器 (1)、结构及原理 (2) 、实验方法
F m2R
控制变量法
向心力是不是一种新的性质力？即向
心力是不是与重力、弹力、摩擦力一样
答案：D
变式2、如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动， 小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数 为μ，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多 大？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
●注意：圆周运动的圆心一定和物体做圆周运动的轨道在同一平面内。
３.对物体进行受力分析，找出向心力的来源
向心力是按力的作用效果命名的,不是一种新的性质的力。向心力可以由某一个力充当，也可以由某个力的分力或几个力的合力充当。当物体进行受理分析后,找出沿着轨道半径，指向圆心方向的合力。这个合力就是向心力。
C.摩擦力既不指向圆盘中心O，也不沿速度的切线方向 D.不能确定
三 处理圆周运动的方法
１．明确研究对象
在处理圆周运动问题时，如果涉及两个或两个以上的物体时,首先得明确研究对象，这是研究问题的关键。
2.确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置
确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置,以便确定向心力的方向。例如,沿半球形碗的光滑内表面,一小球在水平面上做匀速圆周运动O。
4.根据牛顿第二定律列方程
将牛顿第二定律用于圆周运动,即得
式中F与a存在瞬时对应关系。F为向心力，则a为向心加速度。
【例1３】如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且
A.1倍 B.2倍 Ｃ.３倍 D.４倍
【例8】如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆
周运动，则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料
管间的动摩擦因数为 ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该同
A.两人的线速度相同，约为4０m/ｓ
Ｂ．两人的角速度相同，为6rad／s
C.两人的运动半径相同,都是０.45m
D.两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.６m
【例10】如图所示,在水平转动的圆盘上,两个完全一样的木块A、B一起随圆盘做匀速圆周运动，旋转的角速度为 ,已知A、B两点到圆盘中心O的距离为 和 ,则两木块的向心力之比为（ ）
. B．
C. D.
【例１1】如果让上题中的圆盘做加速旋转，则旋转角速度 达到一定的值时（ ）
A.A木块先滑离圆盘 Ｂ．B木块先滑离圆盘
C.两木块同时滑离圆盘 D.不能确定
【例12】在上题中,在圆盘做加速旋转的过程中,两木块还没有滑离圆盘，两木块受到的静摩擦力的方向为（ ）
Ａ.摩擦力的方向指向圆盘中心Ｏ B.摩擦力沿两木块速度的方向
二 向心力的来源与确定
1.向心力的来源:向心力时按力的作用效果命名的，可以使重力、弹力、摩擦力的各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力。
2.向心力的确定
（１)确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置。
(２）分析物体的受力情况,找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力,该力就是向心力。
Ａ.因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变,故向心力是一个恒力
B.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小
C.物体所受的合外力
Ｄ.向心力和向心加速度的方向都是不变的
【例3】一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由Ｍ向Ｎ行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯时所受合力Ｆ的四种方向，正确的是（ )
人教版高中物理必修２向心力
———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：
ﻩ
5-6 向心力
一 向心力
1．向心力的含义:做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,是由于它受到了指向圆心的力，这个合力叫做向心力。
２.向心力的大小
【例４】如图所示，将完全相同的两小球A、Ｂ，用长为L＝０.８m的细绳悬于以v＝4m/ｓ向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触。由于某种原因,小车突然
停止运动,此时悬线的拉力之比 为(ｇ取10m/ )( )
A．1:1 Ｂ．１：２ Ｃ.1:３ Ｄ.１:4
【例5】如图所示,一小球用细绳悬挂于Ｏ点,若将其拉离数值位置一个角度后释放,则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是（ )
学用手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下述分析正确的是（ ）
A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡 Ｂ.螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外,背离圆心
C.此时手转动塑料管的角速度 D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动
【例9】甲、乙两名溜冰运动员， , ,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示。两人相距0.９m,弹簧秤的示数为9.2N,下列判断中正确的是( )
●特别提醒：向心力的方向指向圆心，与线速度方向垂直，方向时刻在改变,故向心力为变力。
【例１】关于向心力的说法正确的是（ )
A.物体由于做圆周运动而产生向心力 B．向心力不改变物体做圆周运动的速度的大小
C．做匀速圆周运动的物体向心力是不变的 D.只要物体做圆周运动,它的合力一定指向圆心
【例2】关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法正确的是( )
(1)基本公式:求某一点的向心力时， 、v都是那一点的瞬时值。
(２）常用公式:
3.向心力的方向:总是指向圆心,故方向时刻在变化,所以向心力是变力。
4．向心力的作用效果：向心力总是指向圆心,而线速度是沿圆周的切线方向，故向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果只是改变物体速度的方向,而不改变速度的大小。
A．绳的拉力 B.重力和绳拉力的合力
Ｃ．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
【例６】用细线悬吊着一个质量为ｍ的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向夹角为 ,线长为L，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A.小球受重力、拉力、向心力 Ｂ．小球受重力、拉力
C.小球的向心力大小为 Ｄ.小球的向心力大小为mg/ｃos
3.解决圆周运动问题的关键：从“供”、“需”两方面来进行研究。
(１）供：分析物体受力，求沿半径方向指向圆心的合外力。
(2）需：确定物体圆周轨道平面，定圆心、找半径，用公式求出所需向心力。
（3)算:根据“供”“需”平衡列方程
【例7】游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到 ,g取 ，那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的（ ）
３.对物体进行受力分析，找出向心力的来源
向心力是按力的作用效果命名的,不是一种新的性质的力。向心力可以由某一个力充当，也可以由某个力的分力或几个力的合力充当。当物体进行受理分析后,找出沿着轨道半径，指向圆心方向的合力。这个合力就是向心力。
C.摩擦力既不指向圆盘中心O，也不沿速度的切线方向 D.不能确定
三 处理圆周运动的方法
１．明确研究对象
在处理圆周运动问题时，如果涉及两个或两个以上的物体时,首先得明确研究对象，这是研究问题的关键。
2.确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置
确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置,以便确定向心力的方向。例如,沿半球形碗的光滑内表面,一小球在水平面上做匀速圆周运动O。
4.根据牛顿第二定律列方程
将牛顿第二定律用于圆周运动,即得
式中F与a存在瞬时对应关系。F为向心力，则a为向心加速度。
【例1３】如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且
A.1倍 B.2倍 Ｃ.３倍 D.４倍
【例8】如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆
周运动，则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料
管间的动摩擦因数为 ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该同
A.两人的线速度相同，约为4０m/ｓ
Ｂ．两人的角速度相同，为6rad／s
C.两人的运动半径相同,都是０.45m
D.两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.６m
【例10】如图所示,在水平转动的圆盘上,两个完全一样的木块A、B一起随圆盘做匀速圆周运动，旋转的角速度为 ,已知A、B两点到圆盘中心O的距离为 和 ,则两木块的向心力之比为（ ）
. B．
C. D.
【例１1】如果让上题中的圆盘做加速旋转，则旋转角速度 达到一定的值时（ ）
A.A木块先滑离圆盘 Ｂ．B木块先滑离圆盘
C.两木块同时滑离圆盘 D.不能确定
【例12】在上题中,在圆盘做加速旋转的过程中,两木块还没有滑离圆盘，两木块受到的静摩擦力的方向为（ ）
Ａ.摩擦力的方向指向圆盘中心Ｏ B.摩擦力沿两木块速度的方向
二 向心力的来源与确定
1.向心力的来源:向心力时按力的作用效果命名的，可以使重力、弹力、摩擦力的各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力。
2.向心力的确定
（１)确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置。
(２）分析物体的受力情况,找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力,该力就是向心力。
Ａ.因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变,故向心力是一个恒力
B.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小
C.物体所受的合外力
Ｄ.向心力和向心加速度的方向都是不变的
【例3】一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由Ｍ向Ｎ行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯时所受合力Ｆ的四种方向，正确的是（ )
人教版高中物理必修２向心力
———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：
ﻩ
5-6 向心力
一 向心力
1．向心力的含义:做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,是由于它受到了指向圆心的力，这个合力叫做向心力。
２.向心力的大小
【例４】如图所示，将完全相同的两小球A、Ｂ，用长为L＝０.８m的细绳悬于以v＝4m/ｓ向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触。由于某种原因,小车突然
停止运动,此时悬线的拉力之比 为(ｇ取10m/ )( )
A．1:1 Ｂ．１：２ Ｃ.1:３ Ｄ.１:4
【例5】如图所示,一小球用细绳悬挂于Ｏ点,若将其拉离数值位置一个角度后释放,则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是（ )
学用手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下述分析正确的是（ ）
A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡 Ｂ.螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外,背离圆心
C.此时手转动塑料管的角速度 D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动
【例9】甲、乙两名溜冰运动员， , ,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示。两人相距0.９m,弹簧秤的示数为9.2N,下列判断中正确的是( )
●特别提醒：向心力的方向指向圆心，与线速度方向垂直，方向时刻在改变,故向心力为变力。
【例１】关于向心力的说法正确的是（ )
A.物体由于做圆周运动而产生向心力 B．向心力不改变物体做圆周运动的速度的大小
C．做匀速圆周运动的物体向心力是不变的 D.只要物体做圆周运动,它的合力一定指向圆心
【例2】关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法正确的是( )
(1)基本公式:求某一点的向心力时， 、v都是那一点的瞬时值。
(２）常用公式:
3.向心力的方向:总是指向圆心,故方向时刻在变化,所以向心力是变力。
4．向心力的作用效果：向心力总是指向圆心,而线速度是沿圆周的切线方向，故向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果只是改变物体速度的方向,而不改变速度的大小。
A．绳的拉力 B.重力和绳拉力的合力
Ｃ．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
【例６】用细线悬吊着一个质量为ｍ的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向夹角为 ,线长为L，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A.小球受重力、拉力、向心力 Ｂ．小球受重力、拉力
C.小球的向心力大小为 Ｄ.小球的向心力大小为mg/ｃos
3.解决圆周运动问题的关键：从“供”、“需”两方面来进行研究。
(１）供：分析物体受力，求沿半径方向指向圆心的合外力。
(2）需：确定物体圆周轨道平面，定圆心、找半径，用公式求出所需向心力。
（3)算:根据“供”“需”平衡列方程
【例7】游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到 ,g取 ，那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的（ ）