鲁科版必修二4.2向心力与向心加速课件

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1、鲁科版必修二4.2向心力与向心加速14.2向心力与向心加速度向心力与向心加速度鲁科版必修二4.2向心力与向心加速2V VF FG GN NF F匀速圆周运动的合外力方向匀速圆周运动的合外力方向 指向圆心指向圆心向心力向心力一、匀速圆周运动的向心力一、匀速圆周运动的向心力1 1、合外力的方向、合外力的方向鲁科版必修二4.2向心力与向心加速3O 向心力不是新的性质的力，它是物体所受各向心力不是新的性质的力，它是物体所受各力的合力，方向始终指向圆心，形象地称为向力的合力，方向始终指向圆心，形象地称为向心力。心力。它是我们过去所熟悉的重力、弹力、摩它是我们过去所熟悉的重力、弹力、摩擦力等力的合力。擦力

2、等力的合力。1 1、合外力的方向、合外力的方向OGNFOOG GT TF F鲁科版必修二4.2向心力与向心加速4rva2)2(2mrF)3(422TrmFrv 又Trv2又2 2、合外力的大小、合外力的大小)1(2rvmmaF鲁科版必修二4.2向心力与向心加速53 3、感受向心力的大小、感受向心力的大小（1 1）手握绳结）手握绳结A A，每秒，每秒1 1周。感周。感受绳子拉力大小。受绳子拉力大小。（2 2）手握绳结）手握绳结B B，每秒，每秒1 1周。感周。感受绳子拉力大小。受绳子拉力大小。（3 3）手握绳结）手握绳结A A，每秒，每秒2 2周。感周。感受绳子拉力大小。受绳子拉力大小。比较：比

3、较：（1 1）与（）与（2 2）、（）、（1 1）与（）与（3 3）绳子拉力的大小。绳子拉力的大小。鲁科版必修二4.2向心力与向心加速64 4、验证向心力公式、验证向心力公式（1 1）由受力计算向心力）由受力计算向心力G GT TF FF=mgtF=mgtann=mgr/h=mgr/h（2 2）由向心力公式计算向心力）由向心力公式计算向心力224TrmFntT 验证：验证：g/h与与（2n/t）2 是否相等。是否相等。鲁科版必修二4.2向心力与向心加速7六、匀速圆周运动的合外力六、匀速圆周运动的合外力4 4、验证向心力公式、验证向心力公式物理量物理量hntg/h（2n/t）2第一次第一次第二次

4、第二次第三次第三次验证：验证：g/h与与（2n/t）2 是否相等。是否相等。鲁科版必修二4.2向心力与向心加速8设质点做半径为设质点做半径为r的匀速圆周运动，经过的匀速圆周运动，经过t从从A运动到运动到BABOvOAB结论：结论：匀速圆周运动的瞬时加速度方向匀速圆周运动的瞬时加速度方向指向圆心指向圆心。二、向心加速度二、向心加速度1 1、加速度的方向、加速度的方向V VA AV VA AV VB BV VA AV VB Bvvv鲁科版必修二4.2向心力与向心加速9ABOv2 2、加速度的大小、加速度的大小V VA AV VB B三角形三角形OAB和由和由vA、vB、v组成的矢量三角形相似组成的

5、矢量三角形相似tvvABvrv)1(2rvtva)2(2ra)3(422Trarv 又Trv2又r鲁科版必修二4.2向心力与向心加速10例与练例与练1 1、对于向心加速度的公式，同学们有各自的看法。、对于向心加速度的公式，同学们有各自的看法。白胖同学说，从白胖同学说，从 看，向心加速度与半看，向心加速度与半径成反比；黑柱同学说，从看，径成反比；黑柱同学说，从看，a=r=r2 2向心加速度向心加速度与半径成正比。这两个结论是否矛盾？谈谈你的看与半径成正比。这两个结论是否矛盾？谈谈你的看法。法。rva/2A AB BC C当当v一定时，一定时，a与与r r成反比成反比当当 一定时，一定时，a与与r

6、 r成正比成正比BAvvCBABBArraaCBCBrraa鲁科版必修二4.2向心力与向心加速11例与练例与练2 2、关于圆周运动的加速度，下列说法中正确的是、关于圆周运动的加速度，下列说法中正确的是（）A.A.圆周运动的加速度方向一定指向圆心圆周运动的加速度方向一定指向圆心B.B.匀速圆周运动的加速度方向一定指向圆心匀速圆周运动的加速度方向一定指向圆心C.C.匀速圆周运动的加速度一定不变匀速圆周运动的加速度一定不变D.D.匀速圆周运动的加速度大小一定不变匀速圆周运动的加速度大小一定不变 匀速圆周运动的物体速度大小不变，速匀速圆周运动的物体速度大小不变，速度方向不断变化。向心加速度是描述物体速

7、度方向不断变化。向心加速度是描述物体速度方向变化快慢的物理量。度方向变化快慢的物理量。鲁科版必修二4.2向心力与向心加速12例与练例与练3 3、甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比、甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为为1 1：2 2，转动半径之比为，转动半径之比为1 1：2 2，在相等时间里甲，在相等时间里甲转过转过6060，乙转过，乙转过4545，则它们的加速度之比为，则它们的加速度之比为 ()()A.4A.4：3 3 B.2B.2：3 3 C.8C.8：9 9 D.9D.9：161634乙甲乙甲21乙甲rr98)(2乙甲乙甲乙甲rraa鲁科版必修二4.2向心力与向心加速13例与

8、练例与练4 4、A A、B B两个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均两个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为为，A A的质量为的质量为mm，B B的质量为的质量为2m2m，A A离轴为离轴为R/2R/2，B B离轴为离轴为R R，则当圆台旋转时：，则当圆台旋转时：(设设A A、B B都没有滑动，都没有滑动，如下图所示如下图所示)()()A.BA.B的向心加速度是的向心加速度是A A的向心加速度的两倍的向心加速度的两倍B.BB.B的静摩擦力是的静摩擦力是A A的静摩擦力的两倍的静摩擦力的两倍C.C.当圆台转速增加时，当圆台转速增加时，A A比比B B先滑动先滑动D.D.当圆台转速增加时，当圆台转速增

9、加时，B B比比A A先滑动先滑动A AB BBAABrr2ABff2mgmgN Nf fA A鲁科版必修二4.2向心力与向心加速14例与练例与练5 5、如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂、如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球球A A和和B B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则匀速圆周运动，则()()A.A.球球A A的线速度一定大于球的线速度一定大于球B B的线速度的线速度B.B.球球A A的角速度一定小于球的角速度一定小于球B B的角速度

10、的角速度C.C.球球A A的运动周期一定小于球的运动周期一定小于球B B的运动周期的运动周期D.D.球球A A对筒壁的压力一定大于球对筒壁的压力一定大于球B B对筒壁的压力对筒壁的压力mgmgN NF Ftan/mgF rmv/22mrtan/grv tan/rgsin/mgN 鲁科版必修二4.2向心力与向心加速15例与练例与练6 6、如图所示，、如图所示，MNMN为水平放置的光滑圆盘，半径为为水平放置的光滑圆盘，半径为1.0m1.0m，其中心，其中心O O处有一个小孔，穿过小孔的细绳两处有一个小孔，穿过小孔的细绳两端各系一小球端各系一小球A A和和B B，A A、B B两球的质量相等。圆盘两

11、球的质量相等。圆盘上的小球上的小球A A作匀速圆周运动。问作匀速圆周运动。问（1 1）当）当A A球的轨道半径为球的轨道半径为0.20m0.20m时，它的角速度时，它的角速度是多大才能维持是多大才能维持B B球静止？球静止？（2 2）若将前一问求得的角速度减半，怎样做才能）若将前一问求得的角速度减半，怎样做才能使使A A作圆周运动时作圆周运动时B B球仍能保持静止？球仍能保持静止？鲁科版必修二4.2向心力与向心加速16例与练例与练7 7、如图，细杆的一端与一小球相连，可绕过、如图，细杆的一端与一小球相连，可绕过O O点点的水平轴自由转动现给小球一初速度，使它做圆周的水平轴自由转动现给小球一初速

12、度，使它做圆周运动，图中运动，图中a、b b分别表示小球轨道的最低点和最高分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（点，则杆对球的作用力可能是（）A Aa处为拉力，处为拉力，b b处为拉力处为拉力B Ba处为拉力，处为拉力，b b处为推力处为推力C Ca处为推力，处为推力，b b处为拉力处为拉力DDa处为推力，处为推力，b b处为推力处为推力 鲁科版必修二4.2向心力与向心加速17例与练例与练8 8、南通在北纬、南通在北纬3232，求南通所在处质量为，求南通所在处质量为1Kg1Kg的的物体绕地轴做圆周运动所受向心力是多大？（设地物体绕地轴做圆周运动所受向心力是多大？（设地球半径球半径R=6400kmR=6400km，COS32COS32=0.85=0.85）AORrO分析分析：首先应明确物体做匀速圆周运动；再首先应明确物体做匀速圆周运动；再确定圆周确定圆周轨迹、圆心及半径。轨迹、圆心及半径。物体随地球自转的角速度物体随地球自转的角速度=2/T圆周半径圆周半径r=R cos32F=mr 2 =m R cos32(2/T)2代入数据可得代入数据可得F=2.8710-2N