高中物理第四章第二节向心力与向心加速度.pptVIP

第 4 章; 1．向心力 做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向 等效力的作用，这个力叫做向心力。 2．方向 始终指向 ，总是与运动方向 。 3．作用效果 向心力只改变速度 ，不改变速度 ，因此向心力不做功。; 向心力的来源 (1)向心力可以由重力提供，如用细线拴住小球在竖直面内转动，当它经过最高点时，若绳的拉力恰好为零，则此时向心力由重力提供，F向＝G，如图4－2－1(a)所示。 (2)向心力可以由弹力提供，如用细线拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，向心力由绳的拉力T(即弹力)提供，即F向＝T，如图4－2－1(b)所示。;图4－2－1 (3)向心力可以由摩擦力提供，如物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相对转盘静止，向心力由转盘对物体的静摩擦力提供，即F向＝f，如图4－2－1(c)所示。; (4)向心力可以由合力来提供，如细线拴住小球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球经过最低点时向心力由绳的拉力T和重力G的合力提供，即F向＝T－G，如图4－2－1(d)所示。 (5)向心力可由某个力的分力提供，如小球在细线作用下，在水平面内做圆锥摆的运动，向心力由绳的拉力在水平面内的分力提供，即F向＝F1如图4－2－1(e)所示。; [特别提醒] (1)对于匀速圆周运动，合外力提供物体做圆周运动的向心力。对于非匀速圆周运动，其合外力不指向圆心。 (2)圆周运动的向心力总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变，故向心力是变力。 (3)向心力是按力的作用效果命名的，它不是某种性质的力。在受力分析时，要避免再另外添加一个“向心力”。;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一个向心力 B．向心力不能改变做圆周运动物体的速度 C．做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心，所以 是不变的 D．做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合 外力;解析：向心力是根据力的作用效果命名的力，是物体做圆周运动的原因，不是物体受到的特殊力，它的作用是改变物体的速度方向，不改变速度的大小，A、B均错。向心力始终指向圆心，因此向心力的方向时刻改变，故是变力，C错。做匀速圆周运动的物体所受的合力即向心力，D对。 答案：D;向心力大小探究;正比;2．用细绳拴住一小球，在水平面上做匀速圆周运动。下列 说法中正确的是 (　　) A．当转速不变时，绳短易断 B．当角速度不变时，绳短易断 C．当线速度不变时，绳长易断 D．当周期不变时，绳长易断;答案： D ;向心加速度;3．关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是(　　) A．它描述的是线速度方向变化的快慢 B．它描述的是线速度大小变化的快慢 C．它描述的是角速度变化的快慢 D．它描述的是转速变化的快慢 解析：匀速圆周运动的线速度大小和角速度都是不发生变化的，转速变化的快慢与角速度的变化快慢是对应的，所以B、C、D错误。 答案：A; [例1]　一个圆盘绕通过圆盘的中心O且垂直 于盘面的竖直轴匀速转动，在圆盘上距O点为R处 放一个质量为m的物块，物块随着圆盘一起做匀速 圆周运动，如图4－2－2所示。 图4－2－2 (1)物块受几个力作用，力的方向如何？ (2)向心力由什么力提供？ (3)如果物块与圆盘之间的动摩擦因数为μ，则当圆盘的角速度大于多少时，物块与圆盘之间开始滑动？;[答案]　见解析; [借题发挥] 向心力是一种效果力，并不是一种新的性质的力，它可以是重力、弹力和摩擦力中的一个力来提供，也可以是几个力的合力。做匀速圆周运动的物体所受的合力就是向心力，这一点可以指导我们分析匀速圆周运动的物体向心力的来源。;上例题中，若在小物块A上叠放一物块B， 随着圆盘一起做匀速圆周运动，如图4－ 2－3所示，试分析物块A的受力情况。 解析：A物块受重力、支持力、B对A的 压力、B对A的沿半径向外的摩擦力和圆 盘对A的沿半径向里的静摩擦力，共5个力的作用。 答案：见解析 ;向心加速度的理解及应用;[思路点拨]　解此题要注意以下两点： (1)皮带传动装置中相同的物理量是哪些。 (1)合理选取向心加速度的