20xx粵教版高中物理必修2第二章第二節(jié)向心力-wenkub
2022-12-20 13:31:43 本頁面
【正文】 速傳動(dòng)過程中 A、 B、 C三點(diǎn)的向心 加速度分別為 aA、 aB、 aC，則 ( B ) 圖 2－ 2－ 4 A． aA∶ aB∶ aC＝ 1∶ 2∶ 1 B． aA∶ aB∶ aC＝ 1∶ 2∶ 4 C． aA∶ aB∶ aC＝ 2∶ 1∶ 2 D． aA∶ aB∶ aC＝ 1∶ 2∶ 2 解析： 設(shè) A、 B、 C三點(diǎn)的線速度、角速度和半徑分別為 vA、 vB、 vC， ω A、 ω B、 ω C， rA、rB、 rC. 則 ω A＝ ω B， vB＝ vC， rA＝ rC＝ rB2 由 a＝ v2r＝ ω2r得 當(dāng) ω 一定時(shí)，有 a∝ r，即 aA∶ aB＝ 1∶ 2 當(dāng) v一定時(shí)，有 a∝ 1r，即 aB∶ aC＝ 1∶ 2 故 aA∶ aB∶ aC＝ 1∶ 2∶ 4. 答案： B 觸類旁通 2． 關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ） A．由 rva 2? 可知， a與 r成反比 B．由 ra 2?? 可知， a與 r成正比 C．由 rv ?? 可知，ω與 r成反比， v與 r成正比 D．由 T2??? 可知，ω與 T成 反比 解析：由 rrva 22 ??? ，當(dāng) v一定時(shí)， a與 r成反比，當(dāng)ω一定時(shí)， v與 r成正比，所以 A、 B錯(cuò)誤。 代入數(shù)據(jù)得 F 拉 ＝ 490 N (2)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心 力由繩拉力和重力的合力提供，有 mgtan 37176。 重點(diǎn)歸納 1. 向心力公式： F＝ ma＝ mv2r＝ mω2r＝ m4π2T2 r 2．向心力的性質(zhì) (1)向心力是效果力． 向心力因其方向時(shí)刻指向圓心而得名，故它為效果力．向心力的作用效果是只改變速度的方向而不改變速度的大小．它不是具有特定性質(zhì)的某 種力，任何性質(zhì)的力都可以作為向心力，受力分析時(shí)不分析向心力． (2)向心力是變力． 向心力的方向指向圓心，與線速度方向垂直，方向時(shí)刻在改變，故向心力是變力． 3. 向心力的來源 (1)在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，合外力一定是向心力；非勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，合外力沿半徑方向的分力提供向心力． (2)向心力是按力的作用效果來命名的，充當(dāng)向心力的力可以是重力、彈力和摩擦力等各種力，也可以是各力的合力或某力的分力． 4．向心力與質(zhì)量、角速度、線速度和半徑的關(guān)系 (1)當(dāng)質(zhì)量和角速度一定時(shí)，向心力與半徑成正比． (2)當(dāng)質(zhì)量和線速度 一定時(shí)，向心力與半徑成反比． (3)當(dāng)質(zhì)量和半徑一定時(shí)，向心力與角速度 (或線速度 )的二次方成正比． (4)當(dāng)角速度 (或線速度 )和半徑一定時(shí)，向心力與質(zhì)量成正比． 【例 1】 兩個(gè)質(zhì)量分別是 m1和 m2的光滑小球套在光滑水平桿上，用長為 L的細(xì)線連接，水平桿隨框架以角速度 ω 做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩球在桿上相對靜止，如圖 2－ 2－ 2所示．求兩球離轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離 R1和 R2及細(xì)線的拉力． 圖 2－ 2－ 2 解： 繩對 m1和 m2的拉力是它們做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)題意得 R1＋ R2＝ L， R2＝ L－ R1 對 m1有 F＝ m1ω 2R1 對 m2有 F＝ m2ω 2R2＝ m2ω 2(L－ R1) 所以 m1ω 2R1＝ m2ω 2(L－ R1) 解得 R1＝ m2Lm1＋ m2， R2＝ m1Lm1＋ m2 F＝ m1m2ω2Lm1＋ m2 . 觸類旁通 1． 圖 2－ 2－ 3甲為游樂場的懸空旋轉(zhuǎn)椅，我們把這種情況抽象為圖 2－ 2－ 4乙的模型：一質(zhì)量 m＝ 40 kg 的球通過長 L＝ m 的輕繩懸于豎直面內(nèi)的直角桿上，水平桿長 L′＝ m．整個(gè)裝置繞豎直桿轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子與豎直方 向成 θ 角．當(dāng) θ ＝ 37176。 （ 3）方向：指向 ，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是向心加速方向不斷改變的 。 （ 4）如果物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力就是物體受到的 ；如果物體做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)（線速度大小時(shí)刻改變），向心力并非是物體受到的合外力。 第二節(jié) 向心力 課前自主預(yù)習(xí) 1．向心力： （ 1）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，會(huì)受到指向 的合外力作用 ，這個(gè)合力叫做向心力。 （ 5）向心力的公式 或 。 3．（單選）關(guān)于向心力的說法中正確的是（ ） A．物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生向心力 B．向心力不改變圓周運(yùn)動(dòng)物體的速度的大小 C．做勻速圓 周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力是不變的 D．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的合外力一定是向心力 4． （單選） 關(guān)于向心加速度的意義，下列說法正確的是 ( ) A．它描述的是線速度大小變化的快慢 B．它描述的是線速度方向變化的快慢 C．它描述的是向心力變化的快慢 D．它 描述的是角速度變化的快慢 課前自主預(yù)習(xí)答案： 1.（ 1）圓心 .（ 2）圓心，大小 .（ 3）效果，合力 .（ 4）合外力 .（ 5） rvmF 2? ， rmF 2?? . 2.（ 1） 加速度 .（ 2） rv2 ， r2? .（ 3）圓心，變加速曲線運(yùn)動(dòng) . 3． B． 4． B 課堂互動(dòng)探究 知識(shí)點(diǎn) 1：向心力的理解 新知探究 在圖 2－ 2－ 1的圓周運(yùn)動(dòng)中，感受?? (1)小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，你牽繩的手感覺到 。時(shí)， (g＝ m/s2，sin 37176。＝ mω 2(Lsin 37176。對于 v=
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