人教版必修2 第五章曲线运动向心力课件边晖上课使用.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,例,2,如图,2,所示为,A,、,B,两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中,A,为双曲线的一个分支，由图可知,(,),A.,A,物体运动的线速度大小不变,B.,A,物体运动的角速度大小不变,C.,B,物体运动的角速度大小不变,D.,B,物体运动的角速度与半径成正比,AC,针对训练,如图,4,所示为摩擦传动装置，,B,轮转动时带动,A,轮跟着转动，已知转动过程中轮缘间无打滑现象，下列说法中正确的是,(,),A.,A,、,B,两轮转动的方向相同,B.,A,与,B,转动方向相反,C.,A,、,B,转动的角速度之比为,1,3,D.,A,、,B,轮缘上点的向心加速度之比为,3,1,BC,1.(,对向心加速度的理解,),关于向心加速度，,下列说法正确的是,(,),A.,向心加速度是描述线速度变化的物理量,B.,向心加速度既改变线速度的方向，又改变线速度的大小,C.,向心加速度大小恒定，方向时刻改变,D,50 m/s,2,，方向竖直向上,0,1.,如图所示，圆桌桌面中间嵌着一可绕中心轴,O,转动的圆盘，,A,是圆盘边缘的一点，,B,是圆盘内的一点。分别把,A,、,B,的角速度记为,A,、,B,，线速度,vA,、,vB,，向心加速度记为,aA,、,aB,，周期记为,TA,、,TB,，则（,）,A.,A,B,B.,vA,vB,C.,a,A,aB,D.,TA,OB,则在摆动过程中,(),A.,A,、,B,两点的线速度大小相同,B.,A,、,B,两点的线速度方向相同,C.,A,、,B,两点的角速度大小相同,D.,A,、,B,两点的向心加速度大小相等,C,4.,A,、,B,两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是,4,：,3,，运动方向改变的角度之比是,3,：,2,，则它们,(),A.,线速度大小之比为,3,：,4,B.,角速度大小之比为,1,：,1,C.,圆周运动的半径之比为,2,：1,D.,向心加速度大小之比为,2,：,1,D,5.,如图所示，数学老师在讲解圆的知识时，用粉笔在黑板上以手肘为圆心徒手画圆，,A,、,B,是手臂上两点，已知,A,、,B,做圆周运动的半径关系为,r,A,2,r,B,下列关于这两点的角速度、线速度和向心加速度的关系正确的是,(),B,6.一位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为,L,，对准圆盘上边缘的,A,点水平抛出，初速度为,v,0,，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘且过盘心,O,点的水平轴匀速转动。若飞镖恰好击中,A,点，下列说法正确的是,(,),A.,从飞镖抛出到恰好击中,A,点，,A,点一定转动到最低点位置,B.,从飞镖抛出到恰好击中,A,点的时间为,C.,圆盘的半径为,D.,圆盘转动的角速度为,(,k,1,2,3,，,),ABC,7.,如图所示，水平放置的圆筒可以绕中心轴线匀速转动，在圆筒上的直径两端有两个孔,A,、,B,，当圆筒的,A,孔转到最低位置时，一个小球以速度,v,0,射入圆筒，圆筒的半径为,R,，要使小球能够不碰到筒壁首次离开圆筒，则圆筒转动的角速度可能为,(,已知重力加速度大小为,g,)(,),，,n,1,2,3,，,，,n,1,2,3,，,，,n,1,2,3,，,，,n,1,2,3,，,B.,C.,A.,D.,ABC,8.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关,.,(1),本实验采用的科学方法是,。,A.控制变量法,B.,累积法,C.,微元法,D.,放大法,(2),图示情景正在探究的是,。,A.,向心力的大小与半径的关系,B.,向心力的大小与线速度大小的关系,C.,向心力的大小与角速度大小的关系,D.,向心力的大小与物体质量的关系,(3),通过图示实验可以得到的结论是,。,A.,在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比,B.,在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比,C.,在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比,D.,在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比,(1).A(2).D(3).C,9.用图所示的装置可以测量弹簧枪发射子弹的速度。在一根水平轴,MN,上相隔,L,安装两个平行的薄圆盘，两圆盘可以绕水平轴,MN,一起匀速转动。弹簧枪紧贴左盘沿水平方向在水平轴,MN,的正上方射出一颗子弹，子弹穿过两个薄圆盘（穿过圆盘时速度不变），并在圆盘上留下两个小孔,A,和,B,（设子弹穿过,B,时还没有运动到转轴的下方）。若测得两个小孔距水平轴,MN,的距离分别为,R,A,和,R,B,，它们所在的半径按转动方向由,B,到,A,的夹角为,（,为锐角）。求：,（,1,）弹簧枪发射子弹的速度；,（,2,）圆盘绕,MN,轴匀速转动的角速度；,（,3,）若用一橡皮泥将,A,孔堵上，则橡皮泥的向心加速度的大小是多少？10.,如图所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向作匀加速直线运动。当飞机飞经观察点,B,点正上方,A,点时投放一颗炸弹，经时间,T,炸弹落在观察点,B,正前方,L,1,处的,C,点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察点,B,正前方,L,2,处的,D,点，且,L,2,=3,L,1,，空气阻力不计。求：,（,1,）飞机第一次投弹时的速度大小。,（,2,）飞机水平飞行的加速度大小。,11.,如图甲所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从,A,点水平飞出，落到斜坡上的,B,点,AB,两点间的竖直高度,h,=,45m,，斜坡与水平面的夹角,a,=,37,不计空气阻力，取,sin,37,=,0.6,cos,37,=,0.8,，,g,=,10m/s,2,，求,（,1,）运动员水平飞出时初速度,v,0,的大小；,（,2,）运动员落到,B,点时瞬时速度,v,1,的大小和方向；,（,3,）设运动员从,A,点以不同的水平速度,v,0,飞出，落到斜坡上时速度大小为,v,，请通过计算确定,v,与,v,0,的关系式，并在图乙中画出,v,v,0,的关系图像。,第七节 向心力,做匀速圆周运动物体的加速度指向圆心，这个加速度称为,向心加速度,a,n,。,a,n,哪来的？即,a,n,是如何产生的？,根据牛顿第二定律可知物体一定受到了指向圆心的合力，这个,合力,叫做向心力。,方向,始终指向圆心,1,.,向心力,1.,定义：,做匀速圆周运动的物体所受到的,指向圆心,的,合力,，叫向心力。,4.,效果：,只改变,v,的方向，不改变,v,的大小。,3.,方向：,始终指向圆心,(,与,v,垂直,),，是变力。,2.,符号：,F,n,一、向心力,v,v,v,O,F,n,F,n,F,n,F,合,ma,n,F,合,F,n,v,2,r,5.,大小：,F,n,=,m,2,r,v,2,r,向心力的实验验证：,方法,1,：向心力演示器,控制变量法,(1),、结构及原理,(2),、实验方法,实验,v,v,v,O,F,n,F,n,F,n,向心力是不是一种新的性质力？即向心力是不是与重力、弹力、摩擦力一样都是按照某种性质来命名的力？,O,F,引,F,合,F,引,F,n,向心力来源,分析,O,mg,F,N,F,f,F,n,F,f,F,T,G,F,合,向心力来源,分析,O,mg,F,N,F,n,F,N,+,mg,F,n,F,合,1.,向心力是按照效果命名的力，并不是物体额外受到的一个力；受力分析时,不能多出一个向心力。,F,合,F,n,2.,向心力的,来源,：物体所受的,合力提供,了物体做匀速圆周运动,所需的向心力,。（可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质力的合力）,F,N,mg,F,静,几种常见的匀速圆周运动受力分析,r,mg,F,静,O,F,N,滚,筒,转,盘,O,O,F,T,mg,F,合圆,锥,摆,几种常见的匀速圆周运动受力分析,O,r,mg,F,N,F,合,圆,台,筒,分析向心力来源的思路,1,、明确研究对象,2、确定圆周运动所在的平面，,明确圆周运动的轨迹、半径及,圆心位置,3,、进行受力分析，分析,指向,圆心方向的合力,即向心力,体会思考,:,【,问题,】,：向心力是不是像重力、弹力、,摩擦力那样按性质来命名的？,【,牢记,】,：向心力是,，它是物体所受,力的合力。向心力的作用效果是只改变速度的,，不改变速度的,。,【,问题,】,：,匀速圆周运动的合力有何特点？,【,牢记,】,：,匀速圆周运动的合力大小,不变,，方向沿半径指向圆心，方向时刻变化，是一变力。,效果力,方向,大小,2,.,变速圆周运动,和,一般的曲线运动,二、变速圆周运动和一般的曲线运动,只加速,只减速,1.,回顾,a,n,为什么,变速速圆周运动,的速度大小时刻改变，,速度方向时刻改变？,2.,思考,只改变速度方向,3,、做变速圆周运动的物体所受的力,F,F,n,F,t,F,切向分力，它产生切向加速度，改变速度的,大小。,F,n,向心分力，它产生向心加速度，改变速度的,方向。,加速,变速圆周运动的合外力不指向圆心，即不是向心力；,而沿半径指向圆心方向的合力才是向心力。,O,v,O,F,n,F,t,F,合,v,F,合,匀速圆周运动,变速圆周运动,变速圆周运动所受的合力不一定指向圆心,F,合,提供向心力,一,个分力提供向心力,切向力,F,t,：垂直半径方向的分力,向心力,F,n,：指向圆心的分力,匀速圆周运动所受的合力提供向心力，方向始终指向圆心,产生向心加速度，改变速度方向,产生切向加速度，改变速度大小,当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，,物体做变速圆周运动。,切向力,F,t,：垂直半径方向的合力,向心力,F,n,：沿着半径（或指向圆心）的合力,产生切向加速度，改变速度的大小,产生向心加速度，改变速度的方向,变速圆周运动,运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般曲线运动,。,三、一般曲线运动：,处理方法,-,把曲线,分割,为许多,极短的小段,每小段都看作一小段圆弧它们具有,不同的曲率半径,.,在分析质点在某位置的运动时,可采用分析圆周运动的方法进行处理,.,即向心力的公式仍然适用。,问题讨论,:,一般曲线运动各个地方的弯曲程度不一样，如何研究？,r,1,r,2,3.,向心力的大小,2.,向心力的作用效果：,1.,向心力的方向：,4.,变速圆周运动中的合力并非向心力,指向圆心,改变速度的方向,在匀速圆周运动中合力充当向心力,1,、关于向心力说法中正确的是（）,A,、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；,B,、向心力不改变速度的大小；,C,、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；,D,、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力,B2,、用细线拴着一球沿水平面做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）,在线速度一定情况下，线越长越易断,A,在线速度一定情况下，线越短越易断,B,在角速度一定情况下，线越长越易断,C,在角速度一定情况下，线越短越易断,D,BC,3,、,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,B,4,、（多选）如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，,ab,为水平直径，,cd,为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（）,A,物块始终受到三个力作用,B,只有在,a,、,b,、,c,、,d,四点，物块受到合外力才指向圆心,C,从,a,到,b,，物体所受的摩擦力先减小后增大,D,从,b,到,a,，物块处于超重状态,CD,5,、甲,乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为,12,转动半径之比为,12,在相同时间内甲转过,4,周，乙转,过,3,周。则它们的向心力之比为（）,A.14,B.23,C.49,D.916,C,A,6,、当,细绳与钉子相碰时，为什么钉子越靠近小球，绳子就越容易断？,8,、如图所示，用一根长为,L,1 m,的细线，一端系一质量为,m,1 kg,的小球,(,可视为质点,),，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角,37,，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为,时，细线的张力为,F,T.(,g,取,10 m/s2,，结果可用根式表示,),(1),若要小球离开锥面，则小球的角速度,0,至少为多大？,(2),若细线与竖直方向的夹角为,60,，则小球的角速度,为多大？,