6向心力PPT课件
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新人教版高中物理必修二:5.6 向心力 课件(共25张PPT)

例2.小球做圆锥摆时,细绳长L,与竖直方向成θ角
,求小球做匀速圆周运动的角速度ω。 O′
解析:小球的向心力由FT和G的合力提供
F 向 心 Fm gtan
小球做圆周运动的半径 R L sin
由牛顿第二定律: F ma m 2 R
θL FT
O RF
即:m gtanm 2L sin
mg
g
L cos
做变速圆周运动的物体所受的力
Ft
Ft ——切向分力,它产生切向
F
加速度,改变速度的大小。
Fn
Fn ——向心分力,它产生向心
加速度,改变速度的方向。
结论: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。
处理一般曲线运动的方法 把一般曲线分割为许多极短的小段,每一段都可
以看作一小段圆弧,而这些圆弧的弯曲程度不一样 ,表明它们具有不同的曲率半径。在注意到这点区 别之后,分析质点经过曲线上某位置的运动时,就 可以采用圆周运动的分析方法对一般曲线运动进行 处理了。
r2 r1
1.向心力的方向: 指向圆心 2.向心力的作用效果: 改变速度的方向 3.向心力的大小
Fn=m
v2 r
Fn=m rω2
Fn =m 4Tπ22r
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
1.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的 说法中,正确的是( B ) A.物体除受到其他的力外还要受到一个向心力 B.物体所受的合外力提供向心力 C.向心力是一个恒力 D.向心力的大小一直在变化
三、向心力的大小:
向心力Fn与物体质量m、圆周半径r和角速度ω都有 关系: Fn=mrω2
新人教版物理必修二:5.6《向心力》ppt课件

21.3.17Wednesday, March 17, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。17:20:3117:20:3117:203/17/2021 5:20:31 PM
11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。21.3.1717:20:3117:20Mar-2117-Mar-21
预习导学 课堂讲义
预习导学
6 向心力
想一想 在对物体进行受力分析时,能否说物体除了受其他 力之外还受一个向心力的作用? 答案 不能.向心力是根据力的效果命名的,不是性质 力.在分析物体受力时,不能说物体还受一个向心力的作 用,向心力可以是某一种性质力,也可以是几个性质力的合 力或某一性质力的分力.
图5-6-4
预习导学 课堂讲义
预习导学
6 向心力
答案 (1)
gtan θ
mg
r+Lsin θ (2)cos θ
解析 (1)对座椅受力分析,如图所示.转盘转动
的角速度为ω时,钢绳与竖直方向的夹角为θ,
则座椅到转轴的距离即座椅做圆周运动的半径为
R=r+Lsin θ
①
根据牛顿第二定律:
mgtan θ=mω2R
(1)匀速圆周运动,向心力的大小始终不变. (2)非匀速圆周运动,向心力的大小随速率v的变化而变 化,公式表述的只是瞬时值.
2.方向:无论是否为匀速圆周运动,其向心力总是沿半径指 向圆心,方向时刻改变,故向心力是变力.
3.作用效果: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,故向心力只改变线速度的方向,不改 变其大小.
②
由①②得:ω=
gtan θ r+Lsin θ
(2)设钢绳的拉力为 FT,由力的三角形知:FT=cmosgθ
向心力课件ppt

自行车轮的向心力分析
总结词
稳定与控制
详细描述
自行车轮高速旋转时,车轮外侧的点具有较 大的速度,因此受到较大的向心力。而车轮 内侧的点速度较小,受到的向心力也较小。 这使得车轮在旋转过程中趋于稳定,不会被 离心力所破坏。同时,通过控制车轮的旋转 速度和半径,可以控制自行车行驶的稳定性 和平衡性。
汽车过弯的向心力考虑
03
天体运动的向心力分析
总结词
天体运动受到向心力的影响,使它们沿着圆形或椭圆形的轨 道运动。
详细描述
天体运动受到的向心力是万有引力与速度平方的乘积,这个 力将天体束缚在圆形或椭圆形的轨道上。通过分析天体运动 的向心力,我们可以了解天体运动的规律和特点。
地球的向心力分析
总结词
地球上不同位置的物体受到的向心力大 小不同,导致地球上物体的重量和重力 加速度也不同。
太空旅游
向心力的研究也为太空旅游提供了可能性,未来人们可能会利用向心力 在太空中进行更远距离的旅行。
向心力与未来娱乐
虚拟现实游戏
向心力可以用于开发更逼真的虚 拟现实游戏,让玩家感受到真实 的失重或超重体验,增强游戏的
娱乐性和吸引力。
主题公园体验
向心力原理也可以被用于设计更 刺激的主题公园项目,例如旋转 式过山车或者模拟飞行体验,让 游客体验到前所未有的刺激感。
单位与量纲
• 向心力的单位是牛顿(N),量纲是力的单位。在计算向心力时,需要使用物体的质量和速度的平方以及半径进行计算。
向心力的产生原因
• 向心力是由于物体在圆周运动中不断改变速度的方向而产生 的。由于速度是矢量量纲,因此物体在圆周运动中不仅有切 向速度,还有法向速度。切向速度使物体的速度大小发生变 化,而法向速度使物体的速度方向发生变化。因此,在圆周 运动中,物体受到一个指向圆心的法向加速度,这个加速度 不断改变物体的速度方向,从而产生了向心力。
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;
高中物理必修二课件:5.6 向心力 (共16张PPT)

v
Ft F
Fn
Ft 切向分力,它产生切向加速度,改变速度的大小. Fn 向心分力,它产生向心加速度,改变速度的方向.
2、处理一般曲线运动的方法: 把一般曲线分割为许多极短的小段,每一段都可以看
作为一小段圆弧,而这些圆弧的弯曲程度不一样,表明 它们具有不同的曲率半径。在注意到这点区别之后,分 析质点经过曲线上某位置的运动时,就可以采用圆周运 动的分析方法对一般曲线运动进行处理了。
5、6 向 心 力
复习回顾:
(1)做匀速圆周运动的物体的加速 度有什么特点?写出向心加速度的公 式。
anvr2rω 24T π2 2rvω
(2)做匀速圆周运动的物体的受力有 什么特点?
观察与思考:
小球受到哪些力作用?
N F
G
做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心。
一、向心力
1、定义: 做匀速圆周运动的物体受到的合外力指
A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力; B、向心力不改变速度的大小; C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的; D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的 一种新的力
随堂练习
2、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)
G
分析得出: 向心力由拉力F和重力G的合力 提供。
FFmtgan
观察与讨论:实验所需要测量的物理量
θ
F
h
r F合 O
G
学生思考讨论、回答
❖1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞:用脚跳舞,用思想跳舞,用言语跳舞,不用说,还需用笔跳舞。 ❖2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 ❖3、教育始于母亲膝下,孩童耳听一言一语,均影响其性格的形成。 ❖4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 ❖5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
向心力-优秀ppt课件

用
圆 从运动的角度求得Fn ;
锥 从受力的角度求得F合 ;
摆 粗
将Fn 和F合 进行比较。
略
验 2、实验需要的器材?
O 小球所需
向心力
θ
l
Fn=m
v2 r
FT
h
r F合 O'
证
向 钢球、细线、画有同心圆的 心 木板、秒表、直尺
G F合=mg tanθ
力
的 3、实验需要测量的数据有哪些?如何测量?
表
达
把一般曲线分割为许多极短的小段,每一段
一 都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一
般 样,表明它们具有不同的曲率半径(可以这样理解:就是 把那一段曲线尽可能的微分,直到最后近似一个圆弧,这个圆弧对应的半径即
曲 曲线上这个点的曲率半径.).注意到这点区别之后,在分析
线 质点经过曲线上某位置的运动时,就可以采用圆
运 1、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗?
动 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的? 和 一 2、怎么分析研究一般的曲线运动?
般
曲
线
运
动 .
做变速圆周运动的物体所受的力
V
Ft
F
Fn
v
·
·O
F
Ft 切向分力,它产生切向加速度,改变速度的大小. Fn 法向分力,它产生向心加速度,改变速度的方向.
.
处
理
第六节: 向心力
.
拉住绳子一端,使小球在 光滑水平面上做匀速圆周运动。
观察与思考: 1 .做圆周运动的小球,为什么不沿直线运动? 2 .小球受到哪些力作用?合外力是哪个力? 这个力的方向有什么特点?这个力起什么作用? 3 .一旦线断或松手,结果如何?
向心力优秀课件(精选)共63页PPT

向心力优秀课件(精选)
11、用道德的示范来造就一个人,显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的,对谁都一视同仁。在每件事上,她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由,因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法的。——伯克
31、只有永远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克
向心力课件ppt

向心力与半径的关系
总结词
向心力与半径成反比
详细描述
公式F=m*v^2/r中的r代表半径,当 半径增大时,向心力会减小,因此, 向心力与半径成反比关系。
THANKS
感谢观看
向心力的公式
总结词
向心力的公式是 F = mω²r 或 F = mv²/r,其中 m 是物体的质量,ω 是角速度,v 是线速度,r 是半径。
详细描述
向心力的公式有多种表达形式。其中一种是 F = mω²r,其中 m 是物体的质量,ω 是角速度,r 是半径。 这个公式适用于匀速圆周运动的情况。另一种是 F = mv²/r,其中 m 是物体的质量,v 是线速度,r 是半 径。这个公式适用于变速圆周运动的情况。
详细描述
在天体运动中,天体之间的引力充当向心力,使天体能够沿椭圆轨道运动。地球与月球、太阳之间的引力关系是 相互的,地球对月球的引力提供月球绕地球运动的向心力,同时地球也受到太阳的引力作用。
卫星轨道的稳定性
总结词
分析卫星轨道稳定性的原因,讨论卫星 轨道变化对卫星运行的影响。
VS
详细描述
卫星轨道的稳定性取决于多种因素,包括 地球引力、太阳辐射压和其他天体引力的 影响。地球引力是维持卫星轨道稳定的主 要因素,而太阳辐射压和其他天体的引力 可能导致轨道变化。卫星轨道的变化可能 导致卫星运行不稳定,甚至坠毁。
向心力课件
目录
• 向心力简介 • 向心力在生活中的应用 • 向心力在科学实验中的应用 • 向心力在物理问题中的应用 • 向心力与其他物理量的关系
01
向心力简介
向心力的定义
总结词
向心力是指物体受到的力,使其沿着圆周或曲线的中心点向 外运动。
详细描述
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17
18
19
三.向心力的大小:向心力F与物体质量m、圆周半
径r和角速度ω都有关系:
F=mrω2 根据 v 推导出向心力的另一表达式:
r
F m v2 r
20
21
对力与运动的理解
①力与速度同一直线时,力只改变速度大小,不改变 速度方向。 ②力与速度垂直时,力只改变速度方向,不改变速度 大小。 ③力与速度成其他任意角度时,根据力的分解与合成 将力分解到速度所在直线和与速度垂直的直线上,则 力既改变速度大小,同时也改变速度方向。
Fsinmg Fcos F向
F
Fcos F向
G
15
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
1.实验器材有哪些? 2.简述实验原理(怎样达到验证的目的) 3.实验过程中要注意什么?需测量哪些物理量(记录哪 些数据)? 4.实验过程中产生误差的原因主要有哪些?
16
m(kg) d1(m) d2(m) d=d1-d2(m) T(s) r(m) Fn=4mπ2r/T2 F合=mgtanθ 注:d1指悬挂点到纸面的距离,d2指球心到纸面的距离, d指悬挂点到球心的距离。
6 向心力
1
1.知道什么是向心力,理解它是一种效果力。 2.知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含 义,并能用来进行计算。 3.结合向心力,理解向心加速度。 4.理解变速圆周运动中,合外力与向心力的关系。
2
3
4
什么是匀速圆周运动?“匀速”的含义是什么? 匀速圆周运动是_变__速曲线运动
9
②光滑桌面上有一个小球,由于细绳的牵引,绕桌面上 的图钉做匀速圆周运动。你可以分析小球受到的力吗?
小球受重力、支持力、绳子的拉力。合力是绳子的拉力, 方向沿绳子指向圆心。
N F
G
10
11
③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。你可以分析物体受到的力吗?
物体受重力、支持力、静摩擦力。合 外力为静摩擦力,方向指向圆心。
N f
G
12
如图,取一条细绳,一端系一个
小球,另一端用手挥动细绳,使
小球做匀速圆周运动,小球受到 T
几个力的作用?可以说小球受到
重力、绳的拉力和向心力三个力
的作用吗?为什么?
mg
不可以说小球受到重力、绳的拉力和向心力三个力的
作用。
因为向心力是根据力的作用效果来命名的一种力,通常 由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或几个力的合力 所提供。所以小球只受两个力:重力和绳的拉力。
24
1.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,
正确的是(
)B
A.物体除受到其他的力外还要受到一个向心力
B.物体所受的合外力提供向心力
C.向心力是一个恒力
D.向心力的大小一直在变化
25
2.做匀速圆周运动的物体,其加速度的数值必定(D ) A.跟其角速度的平方成正比 B. 跟其线速度的平方成正比 C.跟其运动的半径成反比 D.跟其运动的线速度和角速度的乘积成正比
26
3.在光滑的水平桌面上,用细线系一个小球,球在桌面上 做匀速圆周运动,当系球的线突然断了,关于球的运动, 下列说法中正确的是( C) A.向圆心运动 B.背离圆心沿半径向外运动 C.沿切线方向匀速运动 D.做半径逐渐变大的曲线运动
27
4.一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动, 如图所示,则关于小球加速度的方向的说法中正确的 是( c ) A.一定指向圆心 B.一定不指向圆心 C.只有在最高点和最低点时指向圆心 D.不能确定是否指向圆心
运动状态改变
所受合外力_一__定__不__等__于___零
一定具有__加__速__度__ ◇ 那么物体所受的合外力有何特点? ◇ 加速度又怎样呢?
5
通过以上两个实例回忆: 匀速圆周运动的加速度有什么特点? 大小:av2或a2R或av
R
方向:总是与速度方向垂直,始终指向圆心。 所以:我们把匀速圆周运动的加速度又称作向心加 速度。
13
向心力是不是像重力、弹力、摩擦力那样是按性 质来命名的? 如果是,那么它的施力物体是什么? 如果不是,那么它是按什么来命名的?
二.向心力的性质:向心力是效果力,不是按性质命
名的新的类型的力。它不是指物体又受到一个力的作用, 而是由一个力或几个力的合力或是一个力的分力来提供 或充当的。
14
例1.分析下面各种匀速圆周运动中向心力是由哪些力 提供的? 圆锥摆运动:细线下面悬挂一钢球, 细线上端固定,设法使小球在水平面 上做圆周运动。 重力、绳子的拉力。向心力为这两个 力的合力,指向圆心。
6
问题:匀速圆周运动的合外力有什么特点?
根据牛顿第二定律有:F ma
大小: Fmamv2或 m2R或 mv
R
方向:总是与速度方向垂直,始终指向圆心。
一.向心力:我们把做匀速圆周运动的物体所受
的指向圆心的合外力称作向心力。
7
地球围绕太阳转
8
体会思考:做匀速圆周运动的物体所受的合外力真 的指向圆心吗? ①地球绕太阳的运动可以近似地看成匀速圆周运动, 试分析做匀速圆周运动的物体(地球)所受的合外力 的特点。 地球只受到太阳对它的吸引力,合力即为吸引力。该 吸引力指向太阳做匀速圆周运动的圆心即日心。
28
5.长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg
的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆
周运动,通过最高点时小球的速率是2.0m/s,g取10m/s2,
则此时细杆OA受到( B )
A.6.0N的拉力
B.6.0N的压力
C.24N的拉力
D.24N的压力
A
29
6.设地球质量为M=6.0×1024kg,公转周期T=365天,地 球中心到太阳中心的距离为r=1.5×1011m,试根据以上数 据计算地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度和所需的 向心力。 答案:2.99×104m/s2
2
A
325223
FB向
mBrB
2
B
11655 4
答:3:4。
23
变速圆周运动
改变速度的大小
Ft
F F 改变速度的方向
n
O
因为法向分力的作用效果不改变速度大小,只改变速度方 向,这是物体做圆周运动的原因,我们把这个力也叫做向 心力,它产生的加速度也叫做向心加速度。切向分力产生 的加速度叫做切向加速度。
22
例2.A、B两球都做匀速圆周运动,A球质量为B球质量的3倍,
A球在半径为25cm的圆周上运动,B球在半径为16cm的圆周上
运动,A球转速为30r/min,B球转速为75r/min,求A球所受
向心力与B球所受向心力之比。
解:
2
1
A B
TA
2
TB TA
nB 1
nA nB
2 5
TB
nA
FAቤተ መጻሕፍቲ ባይዱmArA
18
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三.向心力的大小:向心力F与物体质量m、圆周半
径r和角速度ω都有关系:
F=mrω2 根据 v 推导出向心力的另一表达式:
r
F m v2 r
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对力与运动的理解
①力与速度同一直线时,力只改变速度大小,不改变 速度方向。 ②力与速度垂直时,力只改变速度方向,不改变速度 大小。 ③力与速度成其他任意角度时,根据力的分解与合成 将力分解到速度所在直线和与速度垂直的直线上,则 力既改变速度大小,同时也改变速度方向。
Fsinmg Fcos F向
F
Fcos F向
G
15
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
1.实验器材有哪些? 2.简述实验原理(怎样达到验证的目的) 3.实验过程中要注意什么?需测量哪些物理量(记录哪 些数据)? 4.实验过程中产生误差的原因主要有哪些?
16
m(kg) d1(m) d2(m) d=d1-d2(m) T(s) r(m) Fn=4mπ2r/T2 F合=mgtanθ 注:d1指悬挂点到纸面的距离,d2指球心到纸面的距离, d指悬挂点到球心的距离。
6 向心力
1
1.知道什么是向心力,理解它是一种效果力。 2.知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含 义,并能用来进行计算。 3.结合向心力,理解向心加速度。 4.理解变速圆周运动中,合外力与向心力的关系。
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3
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什么是匀速圆周运动?“匀速”的含义是什么? 匀速圆周运动是_变__速曲线运动
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②光滑桌面上有一个小球,由于细绳的牵引,绕桌面上 的图钉做匀速圆周运动。你可以分析小球受到的力吗?
小球受重力、支持力、绳子的拉力。合力是绳子的拉力, 方向沿绳子指向圆心。
N F
G
10
11
③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。你可以分析物体受到的力吗?
物体受重力、支持力、静摩擦力。合 外力为静摩擦力,方向指向圆心。
N f
G
12
如图,取一条细绳,一端系一个
小球,另一端用手挥动细绳,使
小球做匀速圆周运动,小球受到 T
几个力的作用?可以说小球受到
重力、绳的拉力和向心力三个力
的作用吗?为什么?
mg
不可以说小球受到重力、绳的拉力和向心力三个力的
作用。
因为向心力是根据力的作用效果来命名的一种力,通常 由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或几个力的合力 所提供。所以小球只受两个力:重力和绳的拉力。
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1.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,
正确的是(
)B
A.物体除受到其他的力外还要受到一个向心力
B.物体所受的合外力提供向心力
C.向心力是一个恒力
D.向心力的大小一直在变化
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2.做匀速圆周运动的物体,其加速度的数值必定(D ) A.跟其角速度的平方成正比 B. 跟其线速度的平方成正比 C.跟其运动的半径成反比 D.跟其运动的线速度和角速度的乘积成正比
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3.在光滑的水平桌面上,用细线系一个小球,球在桌面上 做匀速圆周运动,当系球的线突然断了,关于球的运动, 下列说法中正确的是( C) A.向圆心运动 B.背离圆心沿半径向外运动 C.沿切线方向匀速运动 D.做半径逐渐变大的曲线运动
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4.一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动, 如图所示,则关于小球加速度的方向的说法中正确的 是( c ) A.一定指向圆心 B.一定不指向圆心 C.只有在最高点和最低点时指向圆心 D.不能确定是否指向圆心
运动状态改变
所受合外力_一__定__不__等__于___零
一定具有__加__速__度__ ◇ 那么物体所受的合外力有何特点? ◇ 加速度又怎样呢?
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通过以上两个实例回忆: 匀速圆周运动的加速度有什么特点? 大小:av2或a2R或av
R
方向:总是与速度方向垂直,始终指向圆心。 所以:我们把匀速圆周运动的加速度又称作向心加 速度。
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向心力是不是像重力、弹力、摩擦力那样是按性 质来命名的? 如果是,那么它的施力物体是什么? 如果不是,那么它是按什么来命名的?
二.向心力的性质:向心力是效果力,不是按性质命
名的新的类型的力。它不是指物体又受到一个力的作用, 而是由一个力或几个力的合力或是一个力的分力来提供 或充当的。
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例1.分析下面各种匀速圆周运动中向心力是由哪些力 提供的? 圆锥摆运动:细线下面悬挂一钢球, 细线上端固定,设法使小球在水平面 上做圆周运动。 重力、绳子的拉力。向心力为这两个 力的合力,指向圆心。
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问题:匀速圆周运动的合外力有什么特点?
根据牛顿第二定律有:F ma
大小: Fmamv2或 m2R或 mv
R
方向:总是与速度方向垂直,始终指向圆心。
一.向心力:我们把做匀速圆周运动的物体所受
的指向圆心的合外力称作向心力。
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地球围绕太阳转
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体会思考:做匀速圆周运动的物体所受的合外力真 的指向圆心吗? ①地球绕太阳的运动可以近似地看成匀速圆周运动, 试分析做匀速圆周运动的物体(地球)所受的合外力 的特点。 地球只受到太阳对它的吸引力,合力即为吸引力。该 吸引力指向太阳做匀速圆周运动的圆心即日心。
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5.长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg
的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆
周运动,通过最高点时小球的速率是2.0m/s,g取10m/s2,
则此时细杆OA受到( B )
A.6.0N的拉力
B.6.0N的压力
C.24N的拉力
D.24N的压力
A
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6.设地球质量为M=6.0×1024kg,公转周期T=365天,地 球中心到太阳中心的距离为r=1.5×1011m,试根据以上数 据计算地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度和所需的 向心力。 答案:2.99×104m/s2
2
A
325223
FB向
mBrB
2
B
11655 4
答:3:4。
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变速圆周运动
改变速度的大小
Ft
F F 改变速度的方向
n
O
因为法向分力的作用效果不改变速度大小,只改变速度方 向,这是物体做圆周运动的原因,我们把这个力也叫做向 心力,它产生的加速度也叫做向心加速度。切向分力产生 的加速度叫做切向加速度。
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例2.A、B两球都做匀速圆周运动,A球质量为B球质量的3倍,
A球在半径为25cm的圆周上运动,B球在半径为16cm的圆周上
运动,A球转速为30r/min,B球转速为75r/min,求A球所受
向心力与B球所受向心力之比。
解:
2
1
A B
TA
2
TB TA
nB 1
nA nB
2 5
TB
nA
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