高中物理第五章第六節(jié)向心力課件新人教版必修2(編輯修改稿)
2024-12-23 12:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的角速度大于多少時(shí) ， 物塊與圓盤之間開始滑動(dòng)？ 解析： (1 ) 物塊受到豎直向下的重力、豎直向上的彈力和摩擦力作用 ( 如圖所示 ) ， 摩擦力的方向始終指向圓心． (2 ) 向心力由摩擦力提供． (3 ) 設(shè)摩擦力提供向心力產(chǎn)生的最大角速度為 ω0， 則有 μm g ＝m R ω20， 解得 ω0＝ μ gR. 故當(dāng) ω μ gR時(shí) ， 物塊將在圓盤上滑動(dòng)． 答案 ： (1 ) 見解析 ( 2 ) 摩擦力 ( 3 ) μ gR 名師歸納 ：圓周運(yùn)動(dòng)中對(duì)向心力進(jìn)行分析 ， 往往是解題的關(guān)鍵 ， 向心力的來(lái)源及作用可歸納如下： ( 1 ) 向心力可能是物體受到的某一個(gè)力或某幾個(gè)力的合力 ， 也可能是某一個(gè)力的分力． ( 2 ) 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 合外力一定是向心力 ， 方向指向圓心 ， 只改變速度的方向． ( 3 ) 物體做變速 圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) ，合外力沿半徑方向的分力充當(dāng)向心力，改變速 度的方向；合外力沿軌道 切線方向的分力改變速度的大小． ? 變式應(yīng)用 1 ． ( 多選 ) 如圖所示 ， 一小球用細(xì)繩懸掛于 O 點(diǎn) ， 將其拉離豎直位置一個(gè)角度后釋放 ， 則小球以 O 點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng) ， 運(yùn)動(dòng)中小球所需的向心力是 ( CD ) A ． 繩的拉力 B ． 重力和繩拉力的合力 C ． 重力和繩拉力的合力沿繩方向的分力 D ． 繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力 題型 2 向心力公式的應(yīng)用 例 2 長(zhǎng)為 L 的細(xì)線 ， 拴一質(zhì)量為 m 的小球 ， 一端固定于 O點(diǎn)．讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ( 這種運(yùn)動(dòng)通常稱為圓錐擺運(yùn)動(dòng) ) ， 如圖所示．當(dāng)擺線 L 與豎直方向的夾角是 α 時(shí) ， 求： (1 ) 線 的拉力 F ； (2 ) 小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大小； (3 ) 小球運(yùn)動(dòng)的角速度及周期． 解析： 首先明確物體的運(yùn)動(dòng)情況：勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 此時(shí)提供的向 心力等于物體圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力 ，由此可以建立等式列出方程． 這就要求對(duì)物體進(jìn)行受力分析 ， 找出沿半徑方向的合力 ， 即向心力 ， 而需要的向心力表達(dá)式直接由公式mv2r得出 ， 這樣問(wèn)題就迎刃而解了． 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球受力分析如圖所示 ， 小球受重力 mg 和繩子的拉力 F. 因?yàn)樾∏蛟谒矫鎯?nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 所以小球受到的合力指向圓心 O′ ， 且是水平方向．由平行四邊形定則得小 球受到的合力大小為
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