第二節(jié)向心力-資料下載頁
2024-11-18 09:31本頁面
【導(dǎo)讀】用牛頓定律解決生活中圓周運(yùn)動的問題．。1．定義：做勻速圓周運(yùn)動的物體受到沿半徑指向圓。和質(zhì)點運(yùn)動的方向________，其方向不斷變化，向心力是。3．作用效果：向心力只改變速度的方向，不改變速。____________探究影響向心力大小的因素．。②保持小球的質(zhì)量m和角速度ω不變，探究向心力F. 與半徑r的關(guān)系，則當(dāng)r增大時，F(xiàn)________，即F∝r.式v＝ωr，可得F＝____________．。1．汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎：車輪與路面間的__________. ，式中r為彎道的運(yùn)動半徑，θ為傾。力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個不同性。垂直，可以把合力分解為垂直速度和平行速度方向的分力，示，用一根輕細(xì)線將一個有孔的小球懸掛起來，使其在水平面。內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動而成為圓錐擺，關(guān)于擺球A的受力情況，下列說。重力和拉力，兩個力合力指向水平上的圓心提供向心。力．D選項正確．
【正文】 通過最高點時有 N ＋ mg ＝m v2r， 因為 N 可為正 ( 拉力 ) ， 也可以為負(fù) ( 支持力 ) ， 還可以為零 ， 故物體通過最高點的速度可為任意值． 預(yù) 習(xí) 篇 考 點 篇 欄目鏈接 考點篇 ① v ＝ 0 時 ， N ＝－ mg ， 為支持力． ② v ＝ gr 時 ， N ＝ 0 ， 桿對物體無作用 力． ③ 0 ＜ v ＜ gr 時 ， N ＜ 0 ， 桿對物體產(chǎn)生支持力 ， 大小隨速度的增大而減?。? ④ v ＞ gr 時 ， N ＞ 0 ， 桿對物體產(chǎn)生拉力 ， 大小隨速度的增大而增大． 特別提醒： 豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動的物體在最高點： (1 ) 最小速度：繩模型 vm in＝ gr ；桿模型 vm in＝ 0. (2 ) 繩只能提供拉力 ， 桿既能提供拉力也能提供支持力． 預(yù) 習(xí) 篇 考 點 篇 欄目鏈接 考點篇 例 5 (2020佛山中大附中高一 )(雙選 )如圖所示，汽車以一定的速率運(yùn)動，當(dāng)它通過凸形拱橋的最高點 A，水平路面 B及凹形橋最低點 C時的壓力大小分別為 FA、 FB與 FC，則下列說法正確的是 ( ) A． FA、 FB與 FC大小均等于汽車所受到的重力大小 B． FA小于汽車所受到的重力 C． FA、 FB與 FC大小均不等于汽車所受到的重力大小 D． FC大于汽車所受到的重力 預(yù) 習(xí) 篇 考 點 篇 欄目鏈接 考點篇 解析 BD 答案 汽車在 A 、 C 兩點的運(yùn)動可以看作圓周運(yùn)動的一部分 ， 合外力沿圓心方向的分力提供向心力 ， 在 A 點合外力沿圓心方向的分力為 mg － N ＝ mv2R， N ＝ mg － mv2R mg ， 同理 ， 在 C點 N ＝ mg ＋ mv2R mg ， 而 B 點是水平面上的點 ， 豎直方向合力為零 ， N ＝ mg ， 綜上所述得 B 、 D 選項正確． 預(yù) 習(xí) 篇 考 點 篇 欄目鏈接 考點篇 小結(jié)： (1 ) 物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動 ， 一般速度大小在不斷變化 ， 物體所受的合外力一般不指向圓心 ， 但合外力在指向圓心方向的分力提供向心力． (2 ) 物體通過圓周運(yùn)動的最高點要滿足一定的條件： ① 如繩索或圓弧軌道的內(nèi)軌類問題中 ， 通過最高點有最小速度 ，當(dāng)在最高點時拉力為零或內(nèi)軌的壓力為零時 ， 重力提供向心力 ， 即mg ＝m v2R， R 是圓周運(yùn)動的半徑 ， 這叫 “ 臨界速度 ” ， 若物體在最高點的速度大于或等于該速度時 ， 能通過最高點 ， 若小于該速度時 ， 物體在達(dá)到最高點之前離開了圓軌道． 預(yù) 習(xí) 篇 考 點 篇 欄目鏈接 考點篇 ② 在輕桿或管的約束類問題中 ， 上述的 “ 臨界速度 ” 是桿產(chǎn)生拉力或支持力的條件 ， 當(dāng)物體在最高點的速度大于等于 “ 臨界速度 ” 時 ， 桿產(chǎn)生拉力 ， 當(dāng)速度小于 “ 臨界速度 ” 時桿產(chǎn)生支持力． 預(yù) 習(xí) 篇 考 點 篇 欄目鏈接 考點篇 5 ． (2 0 1 3 湛江市高一期末 ) 如圖所示 ， 輕桿長為 L ， 小球的質(zhì)量為 m ， 桿連小球在豎直平面內(nèi)繞軸 O自由轉(zhuǎn)動 ， 已知在最高點處 ， 桿對球的支持力大小為 F ＝mg2， 求： (1 ) 小球在最高點的瞬時速度大小； (2 ) 若小球通過最高點瞬時的速度大小為 2 gL ， 則此時小球受桿的作用力的大小和方向． ?變式訓(xùn)練 預(yù) 習(xí) 篇 考 點 篇 欄目鏈接 考點篇 解析 見解析 答案 (1 ) 在最高點 ， 對小球受力分析可得 mg － F ＝m v12L， 因 F ＝mg2 解得： v1＝gL2. (2 ) 若小球在最高點速度大小為 2 gL ， 則小球所需的向心力 F 向 ＝m（ 2 gL ）2L mg ， 桿對小球有拉力的作用 ， 根據(jù)牛頓定律得 F 拉 － mg＝ m（ 2 gL ）2L， 所以 F 拉 ＝ mg ＋ m（ 2 gL ）2L＝ 3 mg ， 方向沿桿指向圓心． 預(yù) 習(xí) 篇 考 點 篇 欄目鏈接
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