人教必修高一物理向心力 向心加速度.ppt
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1、向心力向心力 向心加速度向心加速度复复习习提提问问 n什么是匀速圆周运动什么是匀速圆周运动?n“匀速匀速”的含义是什么？的含义是什么？根据物体做曲线运动的条件，物体能根据物体做曲线运动的条件，物体能够做匀速圆周运动，必定够做匀速圆周运动，必定存在加速度存在加速度，一定受到力的作用，那么物体所受的一定受到力的作用，那么物体所受的外力外力有何特点？有何特点？加速度加速度怎样呢？怎样呢？轻绳栓一小球轻绳栓一小球,在光滑水平在光滑水平面做匀速圆周运动。面做匀速圆周运动。OGNF小球受力分析：小球受力分析：ON N与与G G相抵消，所以合力为相抵消，所以合力为F FOFFFVVVO小球受力分析：小球受力
2、分析：既然是匀速圆周运动，F必与V垂直，所以叫向心力5-5向心力向心力向心加速度向心加速度一一.向心力向心力 1.1.定义：定义：做做 匀匀 速速 圆圆 周周 运运 动动 的的 物物 体体 所所 受受 到到 的的 指指 向向 圆圆 心心 的的 合合 外外 力力，叫，叫向心力向心力。2.2.特点特点：方向始终：方向始终与与V V垂直垂直，指向，指向圆心圆心。3.3.作用效果作用效果：只改变：只改变V V的方向的方向,不改变不改变V V的大小。的大小。4.4.向心力大小向心力大小：5.5.向心力的来源向心力的来源：受力分析时受力分析时,不能不能多出一个向心力。多出一个向心力。或或：F=mF=mv
3、v2 2r rF=mrF=mr2 2 是一种是一种效果力效果力，它可以是某一个力（重力、弹力、，它可以是某一个力（重力、弹力、摩擦力）或几个力的摩擦力）或几个力的合力合力，也可以是某个力的分力。，也可以是某个力的分力。即向心力就是物体受到的合外力即向心力就是物体受到的合外力。是是变力变力圆锥摆GF1F合r向心力由拉力向心力由拉力F1和重力和重力G的的合力提供。合力提供。几个典型的圆周运动 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动GFNfF向=F合=f几个典型的圆周运动 玻璃球沿碗壁做匀速圆周运动几个典型的圆周运动卫卫星星绕绕地地球球运运行行VF(b)几个典型的圆周运动5-5 向心力向心力 向心加速
4、度向心加速度 二.向心加速度 定义:由向心力产生的加速度叫向心加速度。由向心力产生的加速度叫向心加速度。物理意义:它是表示速度方向变化快慢速度方向变化快慢的物理量。方向:沿半径指向圆心沿半径指向圆心 大小:a=a=r2 或 a=a=v2ra与r究竟是成正比呢，还是成反比？若若一定一定,就成正比就成正比;若若v一定一定,就成反比就成反比。向心力公式向心力公式:F F向向=F=F合合=mr=mr2 2a=ra=r2 2或：或：a=a=v v2 2r r推导推导:向心加速度的大小与方向向心加速度的大小与方向根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律:F F 合合=m a=m a 质量为质量为m的球用长为的球用
5、长为L的细绳悬于天花板的的细绳悬于天花板的O点，点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成线成角，则以下正确的是角，则以下正确的是()A.摆球受重力、拉力和向心力的作用摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球只受重力、拉力的作用摆球只受重力、拉力的作用C.摆球做匀速圆周运动的向心力为摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtgD.摆球做匀速圆周运动的周期为摆球做匀速圆周运动的周期为2LcosgB C DF合=mgtg F向=mr2=mr(2/T)2r=Lsin 小球在水平面内做匀速圆周运动，其合力必沿水平方小球在水平面内做匀速圆周运动，其合力必沿水平方向
6、指向圆心，大小应等于小球做匀速圆周运动所需的向指向圆心，大小应等于小球做匀速圆周运动所需的向心力。即绳的拉力向心力。即绳的拉力F与重力的合力沿水平方向，由与重力的合力沿水平方向，由平行四边形定则可得平行四边形定则可得由由F向=F合，联立上述各式可得联立上述各式可得LcosgT=2GF1F合r上海在北纬上海在北纬31，求上海所在处物体绕地轴做圆周运动，求上海所在处物体绕地轴做圆周运动的向心加速度是多大？（设地球半径的向心加速度是多大？（设地球半径R=6400km，COS31=0.86）AORr分析分析：首先应明确物体做匀速圆：首先应明确物体做匀速圆周运动；再确定圆周周运动；再确定圆周轨迹、圆心轨
7、迹、圆心及半径。及半径。物体随地球自转的角速度物体随地球自转的角速度=2/T圆周半径圆周半径r=R cos31a=r 2 =R cos31(2/T)2代入数据可得代入数据可得a=2.9102m/s2O例题例题如右图所示皮带传动装置，主动轴如右图所示皮带传动装置，主动轴O1上上有两上半径分别为有两上半径分别为R和和r的轮，的轮，O2上的轮半径上的轮半径为为r，已知，已知R=2r，R=r，设皮带不打滑，设皮带不打滑，n问问:A:B?B:C?nvA:VB?nvA:vC?分析简解分析简解A,B同轴，故同轴，故A:B1:1因因B与与C用皮带传动，所以用皮带传动，所以vB:vC1:1vBBRvCCr课课堂
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