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向心力计算专题向心力计算专题1练习练习1 1：如图所示一个水平转盘，盘上距转轴：如图所示一个水平转盘，盘上距转轴0.5m0.5m处有一个质处有一个质量为量为0.5kg0.5kg的木块随盘做匀速圆周运动。的木块随盘做匀速圆周运动。木块转盘之间的最大木块转盘之间的最大静摩擦力为静摩擦力为1.96N1.96N。（1 1）如果木块在转盘上无滑动，请画出木块的受力示意图。）如果木块在转盘上无滑动，请画出木块的受力示意图。NGf摩摩1 1、平面一：物体随转盘、平面一：物体随转盘一起一起转动情况转动情况3 3、斜面一：汽车在倾斜路面上转弯，向心力和向心加速度的、斜面一：汽车在倾斜路面上转弯，向心力和向心加速度的计算（假设向心力完全由支持力与重力的合力计算（假设向心力完全由支持力与重力的合力F F合来提供）合来提供）2tanvFFmgmr向合受力分析如图所示，则有：受力分析如图所示，则有：2tantanFmgvagmmr向向tanvgR（1） 如果如果摩擦力为摩擦力为0（2）如果）如果tanvgR（3） 如果如果汽车有向外侧运动的趋势，所汽车有向外侧运动的趋势，所以摩擦力指向弯道以摩擦力指向弯道里里侧侧tanvgRNmgF向向tanvgR汽车有向内侧运动的趋势，所汽车有向内侧运动的趋势，所以摩擦力指向弯道以摩擦力指向弯道里里侧侧 在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力作用？这几个在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力作用？这几个力的关系如何？力的关系如何？ GNFf4 4、斜面二：斜面二：火车在倾斜铁轨上转弯模型火车在倾斜铁轨上转弯模型 那火车转弯时情况会有何不同呢？转弯与直进有何不同？转弯时谁提供向心力？1 1、水平轨道上，外轨对轮缘的、水平轨道上，外轨对轮缘的弹力弹力F提供向心力。提供向心力。2 2、由于该弹力是由轮缘和外轨的、由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压挤压产生的，且由于火车质产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨易损坏铁轨。如果轨道水平如果轨道水平重力重力G G和支持力和支持力N N的合力提供的合力提供部分部分向心力，向心力，如果该合力刚如果该合力刚好提供向心力好提供向心力G GN NF F如果轨道倾斜（里低外高）如果轨道倾斜（里低外高）20tanvFmgmr0tanvgr0tanvgrG GN NF FOOlmF拉拉mgF合合F拉拉 cosmg22 tanFFmrml sinmg向合4 4、斜面三：斜面三：匀速圆周运动的锥体模型匀速圆周运动的锥体模型mg =mgN sinmgNsin22 tanmgFFmrml sin向合F向向NOORmmgFNF合合 cos =cosmgFmgFNN22 tanFFmrmRsinmg向合mOrmgF合合F升升 cos =cosmgFmgF升升2tanFFmrmg向合GF升升Fn5 5、斜面匀速圆周运动情况对比、斜面匀速圆周运动情况对比例题：小球做例题：小球做圆锥摆圆锥摆时细绳长时细绳长L，与竖直方向成，与竖直方向成角，求小球角，求小球做匀速圆周运动的角速度做匀速圆周运动的角速度。解：解：小球受力分析如图所示：小球受力分析如图所示：222sintantansincosFFFmrmlFmgmgmlgl向合向合练习练习3 3：一质量为：一质量为0.25kg0.25kg的小球系在长度为的小球系在长度为0.8m0.8m的细绳下做圆锥摆运的细绳下做圆锥摆运动，当小球的角速度是动，当小球的角速度是5rad/s5rad/s时，求细绳与竖直方向的夹角。时，求细绳与竖直方向的夹角。22sintanFFFmrmlFmg向合向合解：解：小球受力分析如图所示：小球受力分析如图所示：2220tansin101cos0.85260mgmlgl22varr 向向22vFmrmr 向向1 1、两个公式、两个公式 2 2、计算题解题步骤：（、计算题解题步骤：（1 1）明确对象）明确对象 （2 2）受力分析）受力分析 （3 3）列出方程）列出方程 (4(4）解方程）解方程小结小结3 3、熟悉物体在平面上、斜面上和锥摆内三种匀速圆周运动的特点、熟悉物体在平面上、斜面上和锥摆内三种匀速圆周运动的特点作业：晚修时见投影幕作业：晚修时见投影幕