高中物理第2章圓周運動2勻速圓周運動的向心力和向心加速度教師用書教科版必修-文庫吧
2025-05-23 23:34 本頁面
【正文】 圖2173。2173。3A．小球受到重力、繩子的拉力和向心力的作用B．小球做圓周運動的向心力是重力和繩子的拉力的合力C．向心力的大小可以表示為F＝mrω2，也可以表示為F＝mgtan θD．以上說法都正確【解析】 小球受兩個力的作用：重力和繩子的拉力，兩個力的合力提供向心力，因此有F＝mgtan θ＝、C.【答案】 BC3．(多選)在光滑的水平面上，用長為l的細線拴一質(zhì)量為m的小球，使小球以角速度ω做勻速圓周運動．下列說法中正確的是( ) 【導學號：67120024】A．l、ω不變，m越大線越易被拉斷B．m、ω不變，l越小線越易被拉斷C．m、l不變，ω越大線越易被拉斷D．m不變，l減半且角速度加倍時，線的拉力不變【解析】 在光滑的水平面上，細線對小球的拉力提供小球做圓周運動的向心力．由F＝mrω2知，在角速度ω不變時，F(xiàn)與小球的質(zhì)量m、半徑l都成正比，A正確，B錯誤；在質(zhì)量m不變時，F(xiàn)與l、ω2成正比，C正確，D錯誤．【答案】 AC向心力與合外力判斷方法(1)向心力是按力的作用效果來命名的，它不是某種確定性質(zhì)的力，可以由某個力來提供，也可以由某個力的分力或幾個力的合力來提供．(2)對于勻速圓周運動，合外力提供物體做圓周運動的向心力；對于非勻速圓周運動，其合外力不指向圓心，它既要改變線速度大小，又要改變線速度方向，向心力是合外力的一個分力．(3)無論是勻速圓周運動還是非勻速圓周運動，物體所受各力沿半徑方向分量的矢量和為向心力．向 心 加 速 度[先填空]1．定義做圓周運動的物體受到向心力的作用，存在一個由向心力產(chǎn)生的加速度．這個加速度叫做向心加速度．2．大小a＝ω2r＝.3．方向向心加速度的方向時刻與速度方向垂直，且始終指向圓心．[再判斷]1．向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小．(√)2．由于勻速圓周運動的速度大小不變，故向心加速度不變．()3．由于a＝ω2r，則向心加速度與半徑成正比．()[后思考]如圖2173。2173。4所示，地球在不停地公轉和自轉，關于地球的自轉，思考以下問題：圖2173。2173。4地球上各地的角速度、線速度、向心加速度是否相同？【提示】 地球上各地線速度和向心加速度不同．角速度相同．[合作探討]如圖2173。2173。5所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑不一樣，A、B、C是它們邊緣上的三個點，請思考：圖2173。2173。5探討1：哪兩個點的向心加速度與半徑成正比？【提示】 B、C兩點的向心加速度與半徑成正比．探討2：哪兩個點的向心加速度與半徑成反比？【提示】 A、B兩點的向心加速度與半徑成反比．[核心點擊]1．方向總是沿著圓周運動的半徑指向圓心，不論加速度a的大小是否變化，a的方向是時刻改變的，所以圓周運動一定是變加速運動．2．大小(1)向心加速度的幾種表達式(2)a與r的關系圖象如圖2173。2173。6所示圖2173。2173。6(3)理解①當勻速圓周運動的半徑一定時，向心加速度的大小與角速度的平方成正比，也與線速度的平方成正比．隨頻率的增加或周期的減小而增大．②當角速度一定時，向心加速度與運動半徑成正比．③當線速度一定時，向心加速度與運動半徑成反比．3．意義描述
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