向心力PPT课件免费下载2023
展开一、【新课导入】
此图片为视频资源缩略图。工若使用此资源请下载《飞椅中的向心力》。
做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心。这个指向圆心的力就叫作向心力。
向心力是效果力,不是性质力。向心力是一个性质力或多个性质力的合力产生的作用效果。
摆杆的拉力与重力的合力提供飞椅做圆周运动的向心力。
此图片为视频资源缩略图。工若使用此资源请下载《探究向心力大小的表达式》。
二、【课程的主要内容】
非直线非圆周的曲线运动,如何求其向心力?
例1 (多选)下列关于向心力的说法中,正确的是( )A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B.向心力只改变做圆周运动物体的线速度的方向,不改变线速度的大小C.做匀速圆周运动物体的向心力,一定等于其所受的合力D.做匀速圆周运动物体的向心力是恒力
解析:力是改变物体运动状态的原因,因为有向心力物体才做圆周运动,而不是因为做圆周运动才产生向心力,故A错误;向心力始终与线速度方向垂直,只改变线速度的方向不改变线速度的大小,故B正确;在匀速圆周运动中,物体的向心力一定等于其所受的合力,但该力方向不断变化,是变力,故C正确,D错误。
例2 如图所示,细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O 点的正下方钉一个钉子A,小球从一定高度摆下。经验告诉我们,当细绳与钉子相碰时,钉子的位置越靠近小球,绳就越容易断。请解释这一现象。
解:小球做圆周运动的向心力由绳的拉力和重力的合力提供。由题意
由上式可得,当小球的质量和速度一定时,半径越小,绳的拉力越大。故当细绳与钉子相碰时,钉子的位置越靠近小球,绳就越容易断。
二、【例题分析】
例3 如图所示是甲、乙两球做圆周运动的向心加速度随轨迹半径变化的关系图像,下列说法中正确的是( )
A.甲球线速度大小保持不变B.乙球线速度大小保持不变C.甲球角速度大小保持不变D.乙球角速度大小保持不变
对乙:a与R成正比,由a=ω2R知,当ω一定时,a∝R,故乙球角速度大小保持不变,B错误,D正确。
例4 如图所示,在长为l 的细绳下端拴一个质量为m 的小球,捏住绳子的上端,使小球在水平面内做圆周运动,细绳就沿圆锥面旋转,这样就成了一个圆锥摆。当绳子跟竖直方向的夹角为θ时,小球运动的向心加速度an的大小为多少?通过计算说明:要增大夹角θ,应该增大小球运动的角速度ω。
解:由题意可得小球受到的向心力为
由牛顿第二定律可得小球的向心加速度为
根据几何关系可知小球做圆周运动的半径
从此式可以看出,当小球运动的角速度增大时,夹角也随之增大。
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