向心加速度和向心力课件.ppt

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1、向心加速度,思考,加速度的定义式是什么？,a 的方向与v 的方向相同,如何确定v的方向?,速度的变化量v,曲线运动中的速度的变化量：,用矢量图表示速度变化量,作法：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量v1和v2，从初速度v1的末端至末速度v2的末端所作的矢量就是速度的变化量v。,v2,A,B,o,r,向心加速度,1、定义：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度,4、物理意义：,3、方向：始终指向圆心,5、说明：匀速圆周运动是变加速运动（加速度的大小不变，方向在时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动）,2、大小：,描述物体速度方向变化快慢的物理量,知识点一对向心加

2、速度公式的理解1关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法中正确的是()A由于av2/r，所以线速度大的物体向心加速度大B由于av2/r，所以旋转半径大的物体向心加速度小C由于ar2，所以角速度大的物体向心加速度大D以上结论都不正确,2.如图1所示为质点P、Q做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线，表示质点P的图线是双曲线，表示质点Q的图线是过原点的一条直线，由图线可知()A质点P的线速度大小不变 B质点P的角速度大小不变C质点Q的角速度随半径变化 D质点Q的线速度大小不变,D,A,3.如图3所示，O1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为r1，O2为从动轮的轴心，轮半径为r2，r3为固定在从动轮

3、上的小轮的半径已知r22r1，r31.5r1.A、B、C分别是3个轮边缘上的点，则质点A、B、C的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)()A123B243C843 D362,C,4.如图6所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比()A线速度之比为14 B角速度之比为41C向心加速度之比为81 D向心加速度之比为18,D,向心加速度,1.向心加速度：作匀速圆周运动的物体加速度总是沿半径指向圆心，取名为向心加速度2.方向：指向圆心，时刻变化,3.向心加

4、速度大小：,知识回顾,an 哪来的？即an 是如何产生的？,根据牛顿第二定律可知物体一定受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。,=v,向心力,向心力的特点,向心力的作用：只改变线速度的方向（或产生向心加速度）,向心力是根据力的作用效果来命名的，它不是具有确定性质的某种力。它可以是某一个力，或者是几个力的合力来提供。,方向始终指向圆心,1、定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力。,几种常见的圆周运动,竖直方向：FfG水平方向：F合=FN,什么力提供向心力？,FN提供向心力，即合力提供向心力,几种常见的圆周运动,竖直方向：FN cosmg水平方向：F合=mg t

5、an,竖直方向：FN cosmg水平方向：F合=mg tan,什么力提供向心力？,向心力的大小,F合ma,向心力的大小与哪些物理量有关呢？,思考,加速圆周运动,变速圆周运动,减速圆周运动,匀速圆周运动所受的合力充当向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？,当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。,切向力F：垂直半径方向的合力向心力Fn：沿着半径（或指向圆心）的合力,产生切向加速度，只改变速度的大小,产生向心加速度，只改变速度的方向,1甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为12，转动半径之比为12，在相同的时间里甲

6、转过60，乙转过45，则它们的向心力之比为()A14 B23 C49 D916,C,2如图2所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需向心力是()A绳的拉力B重力和绳拉力的合力C重力和绳拉力的合力沿绳的方向的分力D绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力,CD,3如图4所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的()A线速度突然增大B角速度突然增大C向心加速度突然增大D悬线的拉力突然增大,BCD,4如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹

7、角为，杆以O为支点绕竖直线旋转，质量为m的小球套在杆上可沿杆滑动当杆角速度为1时，小球旋转平面在A处；当杆角速度为2时，小球旋转平面在B处，设球对杆的压力为FN，则有()AFN1FN2BFN1FN2C12,BD,4.长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图所示当摆线L与竖直方向的夹角为时，求：(1)线的拉力F；(2)小球运动的线速度的大小；(3)小球运动的角速度及周期,5.如图所示，质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点和端点，当杆在光滑的水平面上绕O点匀速转动时，求杆的OA段和AB段对小球的拉力之比,5如图6所示，某物

8、体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则()A物体的合外力为零B物体的合力大小不变，方向始终指向圆心OC物体的合外力就是向心力D物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外),D,6如图1所示，质量为m的物体与转台之间的动摩擦因数为，物体与转轴间的距离为R，物体随转台由静止开始转动，当转台转速增加到某一值后转台开始匀速转动，整个过程中物体相对于转台静止不动，则以下判断正确的是()A转台转速增加的过程中，转台对物体静摩擦力的方向一定指向转轴B转台转速增加的过程中，转台对物体静摩擦力的方向跟物体速度间夹角一定小于90C转台匀速转动的过程中，转台对物体静摩擦力的方向一定

9、指向转轴D转台匀速转动的过程中，转台对物体静摩擦力的方向一定跟物体的速度方向相反,答案BC解析转台转速增加时，物体随转台做变速圆周运动，物体受到转台的静摩擦力作用，其中静摩擦力的一个分力指向转轴，另一个分力沿切线向前当匀速转动时，只有沿指向转轴方向的静摩擦力，而没有沿切线方向的分力，故正确答案为B、C.,7如图2所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RAr，RB2r，与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是()A此时绳子张力为3mgB此时圆盘的角

10、速度为 C此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外D此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动,8.随着经济的持续发展，人民生活水平的不断提高，近年来我国私家车数量快速增长，高级和一级公 图 6路的建设也正加速进行，为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑，常将弯道部分设计成外高内低的斜面。如果某品牌汽车的质量为m，汽车行驶时弯道部分的半径为r，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为，路面设计的倾角为，如图 6所示。(重力加速度g取10 m/s2),9如图 8所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内。A通过最高点C 时，对管壁上部压力为3 mg，B

11、通过最高点C时，对管壁下部压力为0.75 mg，求A、B两球落地点间的距离。,思维流程第一步：抓信息关键点,关键点,信息获取,(1)内径很小的光滑半圆管竖直放置,无摩擦力，只有重力做功，且小球从C点飞出后做平抛运动,(2)A对管壁上部压力为3 mg,A球在C点的向心力为4 mg,(3)B通过C时，对管壁下部压力为0.75 mg,B球在C点的向心力为0.25 mg,第二步：找解题突破口(1)首先根据A、B两球在C点的向心力，利用牛顿第二定律求出两球平抛运动的初速度。(2)根据平抛运动的规律求出两球落地点间的距离。第三步：条理作答,答案3R,11如图10甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，其Nv2图像如图乙所示，则()A小球的质量为 B当地的重力加速度大小为Cv2c时，在最高点杆对小球的弹力方向向上Dv22b时，在最高点杆对小球的弹力大小为2a,