6、向心力解说.ppt

6、向心力 an = v2 r an = rω2 an 哪来的？即an 是如何产生的？ 根据牛顿第二定律可知物体一定受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力． 1．定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合力，即产生向心加速度的力叫向心力． 3．方向：始终指向圆心（与v 垂直）； 变力 2．符号：Fn 一、向心力 Fn=m v2 r Fn=mrω2 Fn＝man an = v2 r 4．向心力大小 一、向心力 二、向心力公式的实验验证 2．实验方法： 1．实验原理： （1）m、ω不变时，研究Fn与r的关系 （2）m、r不变时，研究Fn与ω的关系 （3）ω 、r不变时，研究Fn与m的关系 控制变量法 三、做匀速圆周运动与变速圆周运动的物体所受的力 F Fn Fτ Fτ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 加速 匀速圆周运动 G N F 变速圆周运动 合力全部 提供向心力 合力部分 提供向心力 O Fn Fτ F合 v 三、做匀速圆周运动与变速圆周运动的物体所受的力 Fn= f 四、向心力来源 G N f O θ O T mg F合 圆 锥 摆 Fn= F合 四、向心力来源 r mg f O N 滚 筒 四、向心力来源 Fn= N 向心力是根据力的效果命名的力 可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的一个力， 也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力． G N F G N f O θ O T mg F合 r mg f O N 四、向心力来源 说明: 向心力和向心加速度的公式是从匀速圆周运动得出的，但也适用于一般的圆周运动．一般的圆周运动，速度的大小有变化，向心力和向心加速度的大小也随着变化，利用公式求物体在圆周某一位置时的向心力和向心加速度的大小，必须用该点的速度瞬时值． 运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，称为一般曲线运动． r1 r2 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．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．在分析质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理． 五、一般曲线运动 【例题1】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（ ） A．1∶4 B．2∶3 C．4∶9 D．9∶16 C 【例题2】用细线拴住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 BC 【例题3】在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，下列说法正确的是（ ） A．两小球速率必相等 B．两小球角速度必相等 C．两小球加速度必相等 D．两小球到转轴距离与其质量成反比 BD 【例题4】如图所示，已知绳长为L＝20cm，水平杆长为L′＝0.1m，小球质量m＝0.3kg，整个装置可绕竖直轴转动.（g取10 m/s2）问： （1）要使绳子与竖直方向成45°角，试求该装置必须以多大的角速度转动才行？ （2）此时绳子的张力多大？ （1）6.44 rad/s （2）4.24 N 根据牛顿第二定律可得加速度a的方向始终与合外力F的方向相同，并能求出加速度大小． 物体随盘做匀速圆周运动 根据牛顿第二定律可得加速度a的方向始终与合外力F的方向相同，并能求出加速度大小． 物体随盘做匀速圆周运动