向心力3变速圆周运动和一般曲线运动讲解

1、导入导入 生活中最多的运动情况就是一 般曲线运动 平抛_匀速圆周运动_ 变速圆周运动_ 一般曲线运动 （第三课时） 变速圆周运动和一般曲线运动 第六节 向心力 教学目标 1、会复述变速圆周运动和一般曲线运动的定义 2、 能利用力的分解分析变速圆周运动的受力 3、能应用微元法分析一般曲线运动 自主学习 阅读课本阅读课本P24思考回答以下问题：思考回答以下问题： 1、什么叫变速圆周运动？ 做变速圆周运动的物体所受的合外力也指向圆心吗？ 这个合外力有哪两个效果？ 我们可以用哪两个力等效替代变速圆周运动的物体所 受的合外力，这两个力分别产生什么效果？ 2、什么叫一般的曲线运动？利用微元法，我们可以 把

2、曲线分割成许多很短的小段，每一小段都可以看成 什么运动？ 引导探究一：做变速圆周运动的物体所受的合力是 否指向圆心？这个力有哪两个效果？我们可以用哪 两个力替代物体所受的合力？ F Fn Ft F Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小 . . F Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向 . . 探究二：一般曲线运动更复杂，我们如何分析此类运 动呢?谈谈你的想法？ r1 r2 对于一般的曲线运动，可以把这条曲线分割为许多小的圆 弧，质点在每小段的运动都可以看成圆周运动的一部 分这样，在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来处理了 提示：一般曲线运

3、动和变速圆周运动有什么相同点？ 有什么区别？能否将一般曲线运动转化成变速运动？ ? 8一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都 可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系 列不同半径的小圆弧来代替如图甲所示，曲线上 的A点的曲率圆定义为：通过 A点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫 做A点的曲率圆，其半径 叫做A点的曲率半径现 将一物体沿与水平面成 角的方向以速度v 0抛出， 如图乙所示，重力加速度为 g，则在其轨迹最高点 P处的曲率半径是 高考真题高考真题 22 0 cosv g ? ? ? 1、质量为m的小球，用长为 l 的线悬挂在O 点，在O点正下方处有一光滑

4、的钉子O，把 小球拉到右侧某一位置释放，当小球第一 次通过最低点P时( ) ? A、小球速率突然减小 ? B、小球角速度突然增大 ? C、小球向心加速度突然增大 ? D、摆线上的张力突然增大 例题探究 BCD 目标再现 通过对学习目标的回顾这节课你学到了什么？ 教学目标 1、会复述变速圆周运动和一般曲线运动的定义 2、 能利用力的分解分析变速圆周运动的受力 3、能应用微元法分析一般曲线运动 ? 变速圆周运动中的向心力 ? 【例3】 如图568所示，质量为m的物 体，沿半径为r的圆轨道自A点滑下，A与圆 心O等高，滑至B点(B点在O点正下方)时的 速度为v，已知物体与轨道间的动摩擦因数 为，求物

5、体在B点所受的摩擦力 当堂清学 【解析】【解析】 物体由 A滑到 B的过程中， 受到重力、轨道弹力及摩擦力的作用，做 圆周运动，在B 点物体的受力情况如图 569 所示，其中轨道弹力 F N 与重力 G mg 的合力提供物体做圆周运动的向心 力，由牛顿第二定律有 F Nmgmv 2 r ，可 求得 F Nmgmv 2 r ，则滑动摩擦力为F f F Nm(gv 2 r ) ? 规律总结：对于变速圆周运动，向心力F的 大小不恒定，应用公式F 计算向心 力F的大小时，v必须用对应位置的瞬时速 度值，本题中物体所受三力的合力方向斜 向左上方，这说明物体做变速圆周运动时 向心力不等于物体所受外力的合力

6、 在水平放置的圆盘上有 A、B、C、D四个木块，四个木块， m A 4m，m B m D 2m，m C m，木块与圆盘，木块与圆盘 间动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩 擦力，木块在转盘上的位置如图所示，使圆盘转擦力，木块在转盘上的位置如图所示，使圆盘转 动起来并缓慢加快转速，当转速达到一定程度时，动起来并缓慢加快转速，当转速达到一定程度时， 木块开始打滑，下列描述中正确的是 ( ) AA最先打滑，C最后打滑 BC最先打滑，A最后打滑 CA和D一起打滑 DB和和C一起打滑 CD ? 应用31 如图5610所示，行车的钢丝长 L3 m，下面吊着质量m2.8103 kg的货 物，以速度v2 m/s行驶行车突然刹车时， 钢丝绳受到的拉力是多少？(g取10 m/s