第四节 向心力.pptVIP

第四节向心力第1页，共11页，星期日，2025年，2月5日提供向心力的力，常见的有：重力（万有引力）、弹力、摩擦力等，寻找向心力的方法：或几个力的合力，或某个力的分力。1找到转动物体的圆周、圆心和所在半径；（运动情况）2对转动物体受力分析；（受力情况）3寻找半径所在直线上的力或该方向上的分力。第2页，共11页，星期日，2025年，2月5日寻找向心力的方法：1找到转动物体的圆周、圆心和所在半径；（运动情况）2对转动物体受力分析；（受力情况）3寻找半径所在直线上的力或该方向上的分力。光滑平面练习：分析以下做匀速圆周运动的物体的向心力由哪些力提供。第3页，共11页，星期日，2025年，2月5日物体实际（径向）受力提供当前运动所需向心力。例1：一绳长为L，一端固定于光滑水平面上的O点，另一端系一质量为m的小球，使小球在水平面上做匀速圆周运动，其周期为T，小球受到______________________的作用，绳中张力的大小为_________，。若保持周期不变，绳长变为原来的2倍，则绳中张力大小变为原来的____倍。若保持小球的线速度大小不变，绳长变为原来的2倍，绳中的张力的大小变为原来的____倍。4?2Lm/T2重力、支持力和绳子拉力21/2第4页，共11页，星期日，2025年，2月5日练习：1．汽车沿着半径为25m的圆形跑道行驶，设跑道的路面是水平的，路面作用于车的摩擦力的最大值为车重的1/10，要使汽车行驶过程中不致冲出圆跑道，车速最大不能超过_______m/s。5思考：若车速超过该限定速度，会发生什么现象？若物体实际受力不足以提供当前圆周运动所需向心力，则物体将无法维持当前的圆周运动，即远离圆心运动。该现象称为离心现象。（不存在离心力这个力）第5页，共11页，星期日，2025年，2月5日练习：2．司机驾驶汽车在宽阔的道路上匀速前进，他突然发现正前方横亘着一堵长墙。假设汽车所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为避免事故，司机是选择急刹车，还是匀速转弯，更安全？汽车RA若刹车，滑动摩擦力使车减速a=μgB若转弯，静摩擦力做向心力μmg=mv2/RS=v2/2a=v2/2μgR=v2/μg综上，R=2S。刹车更安全。第6页，共11页，星期日，2025年，2月5日练习：3．如图所示，一个圆柱形天空实验室的半径为R，里面的人处于完全失重状态。为了要模拟人受到重力的感觉，天空实验室将绕其轴线匀速转动。其角速度为______时，人恰似感觉受到如地面上的“重力”作用；角速度为______时，人似乎感觉受到3倍的重力。第7页，共11页，星期日，2025年，2月5日例2：一小球系于轻绳的一端，手握绳的另一端使小球在竖直平面内做圆周运动，（1）小球在ABCDE各点时受哪些力作用？（2）小球能通过圆周最高点的速度条件是什么？（3）若绳不牢，在什么位置最易断，绳断后小球将做什么运动？（1）小球受到重力G和绳子拉力T。（2）圆周最高点，G+T充当向心力。（3）小球在最低点E速度最大，所需向心力最大。此时，绳子拉力也最大，最易断。若小球在E处绳子断，该处小球速度水平方向，此后做平抛运动。第8页，共11页，星期日，2025年，2月5日