人教版必修二57生活中的圓周運(yùn)動(dòng)6-資料下載頁(yè)
2024-12-09 10:02本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】理解公式的確切含義，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。明確向心力的意義、作用、公式及其變形。如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象。這節(jié)課我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征――向心力。定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式。到的力并不嚴(yán)格相等。體A才能隨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng).
【正文】 力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不變，而繩的拉力隨半徑的突然減小而突然增大 . ［例 2］如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)的中心有個(gè)豎直小圓筒，質(zhì)量為 m的物體 A放在轉(zhuǎn)盤(pán)上，A到豎直筒中心的距離為 A通過(guò)輕繩、無(wú)摩擦的滑輪與物體 B相連， B與 A質(zhì)量相同 .物體 A 與轉(zhuǎn)盤(pán)間的最大靜摩擦力是正壓力的μ倍，則轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在什么范圍內(nèi)，物體 A才能隨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng) . 解析 由于 A在圓盤(pán)上隨盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以它所受的合外力必然指向圓心，而其中重力、支持力平衡，繩的拉力指向圓心，所以 A 所受的摩擦力的方向一定沿著半徑或指向圓心，或背離圓心 . 當(dāng) A將要沿盤(pán)向外滑時(shí)， A所受的最大靜摩擦力指向圓心， A的向心力為繩的拉力與最大靜摩擦力的合力 .即 F＋ Fm ′＝ mω 12r ① 由于 B靜止，故 F＝ mg ② 由于最大靜摩擦力是壓力的μ倍，即 Fm ′＝ μ FN＝ μ mg ③ 由①、②、③解得 ω 1＝ rg /)1( ?? ； 當(dāng) A將要沿盤(pán)向圓心滑時(shí)， A所受的最大靜摩擦力沿半徑向外，這時(shí)向心力為： F－ Fm ′＝ mω 22r ④ 由②、③、④得 ω 2＝ rg /)1( ?? . 要使 A隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度 ω 應(yīng)滿(mǎn)足 rg /)1( ?? ≤ ω ≤ rg /)1( ?? 答案 rg /)1( ?? ≤ ω ≤ rg /)1( ?? 說(shuō)明 根據(jù)向心力公式解題的關(guān)鍵是分析做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力情況；明確哪些力提供了它需要的向心力 .
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