高中物理人教版第五章曲线运动向心力

§向心力【学习目标】1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义．2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算．3．知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度．【学习重点】 1．体会牛顿第二定律在向心力上的应用．2．明确向心力的意义、作用、公式及其变形．【学习难点】 如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象．【学习过程】1．向心加速度总是指向，公式为a===2．向心加速度是描述的物理量，它只改变线速度的，不改变线速度的。3．对于向心加速度公式，当线速度一定时，向心加速度与成反比；当一定时，向心加速度与半径成正比。4．重力、弹力、摩擦力是用力的__________来命名的，而向心力是用力的________来命名的力。【同步导学】1．向心力(1)定义：做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力，叫做向心力。(2)特点：方向总是与线速度的方向垂直，从不同的角度指向圆心，故方向时刻在变化，所以向心力是变力，是一个按效果命名的力。(3)大小：F=mω2r=m=m(2πf)2r=思考根据公式Fn=m和Fn=mω2r，物体做匀速圆周运动时，当半径比较大的时候，向心力比较大还是比较小？(4)向心力是产生向心加速度的原因，向心加速度的方向时刻在变化，则向心力的方向也随之变化，所以说匀速圆周运动是变加速运动。⑸向心力的作用效果：向心力总是指向圆心，而线速度是沿圆周的切线方向，故向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果只是改变物体速度的方向，而不改变速度的大小。例1关于向心力，以下说法中不正确的是A．是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力B．向心力就是做圆周运动的物体所受的合力C．向心力是线速度变化的原因D．只要物体受到向心力的作用，物体就做匀速圆周运动2．对向心力公式的理解3．对于向心力的来源向心力是做圆周运动的物体受到的沿着半径指向圆心的力，它可以由某一个力单独承担，也可以是几个力的合力，还可以是物体受到的合外力在沿半径指向圆心方向上的分量。（例2（例2）A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大B．物体所受弹力增大，摩擦力减小C．物体所受弹力减小，摩擦力减小D．物体所受弹力增大，摩擦力不变（例3）例3如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2（例3）A．若A、B、C均未滑动，则C的向心加速度最大B．若A、B、C均未滑动，则B的摩擦力最小C．当圆台转速增大时，B比A先滑动D．圆台转速增大时，C比B先滑动4．解决匀速圆周运动有关的问题的方法和步骤(1)明确研究对象并对其受力分析。(2)明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置，进一步求出物体所受的合力或向心力。(3)由牛顿第二定律和圆周运动的运动学公式列方程。(4)求解或分析讨论。（例5）例4长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图所示。当摆线L与竖直方向的夹角是（例5）(1)线的拉力F；(2)小球运动的线速度的大小；(3)小球运动的角速度及周期。

【巩固练习】1．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（）A．向心加速度B．线速度C．向心力D．角速度2．下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是()A．物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用B．物体所受的合外力提供向心力C．向心力是一个恒力D．向心力的大小—直在变化3．下列关于向心力的说法中正确的是（）A．物体受到向心力的作用才可能做圆周运动B．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢（第5题）（第4（第5题）（第4题）A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用；B．摆球A受拉力和向心力的作用；C．摆球A受拉力和重力的作用；D．摆球A受重力和向心力的作用。5．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是( )A．重力 B．弹力C．静摩擦力 D．滑动摩擦力（第6题）6．如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动。则关于木块（第6题）A．木块A受重力、支持力和向心力B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向指向圆心C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相反D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相同（第7题）7．如图所示，行车的钢丝长L=3m，下面吊着质量为m=×103kg的货物，以速度（第7题）【当堂检测】1．关于向心力，下列说法中正确的是( )A．物体由于做圆周运动而产生了向心力B．向心力不改变圆周运动物体的速度大小C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D．做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合外力3．一个质量为M的物体在水平转盘上，距离转轴的距离为r，当转盘的转速为n时，物体相对于转盘静止，如果转盘的转速增大时，物体仍然相对于转盘静止，则下列说法中正确的是()A．物体受到的弹力增大B．物体受到的静摩擦力增大C．物体受到的合外力不变D．物体对转盘的压力减小4．如图所示，质量为m的滑块从半径为R的光滑固定圆弧形轨道的a点滑到b点，下列说法中正确的是（）（第4（第4题）B．向心力大小逐渐增大C．向心力逐渐减小D．向心加速度逐渐增大5．一木块放于水平转盘上，与转轴的距离为r，若木块与盘面间的最大静摩擦力是木块重力的μ倍，则转盘转动的角速度最大是___