2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册讲义：6.2第二课时　向心力的分析和向心力公式的应用

第2课时　向心力的分析和向心力公式的应用 [学习目标]　1.会分析向心力的来源，掌握向心力的表达式，并能用来进行计算.2.知道变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点． 一、向心力的大小 Fn＝mω2r或者Fn＝m. 二、变速圆周运动和一般的曲线运动 1．变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图1所示． 图1 (1)跟圆周相切的分力Ft：改变线速度的大小． (2)指向圆心的分力Fn：改变线速度的方向． 2．一般的曲线运动的处理方法 (1)一般的曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动． (2)处理方法：可以把曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，分析质点经过曲线上某位置的运动时，可以采用圆周运动的分析方法来处理． 1．判断下列说法的正误． (1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力．(　×　) (2)向心力和重力、弹力一样，都是根据力的性质命名的．(　×　) (3)向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力．(　√　) (4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心．(　×　) 2．一辆质量为1 000 kg的汽车，为测试其性能，在水平地面上沿半径r＝50 m的圆，以10 m/s的速度做匀速圆周运动，汽车没有发生侧滑，________对汽车提供向心力，此力大小为________ N. 答案　侧向摩擦力　2 000 一、向心力的来源分析和计算 导学探究　如图2所示，在匀速转动的水平圆盘上有一个相对圆盘静止的物体． 图2 (1)物体需要的向心力由什么力提供？物体所受摩擦力沿什么方向？ (2)当转动的角速度变大后，物体仍与转盘保持相对静止，物体受的摩擦力大小怎样变化？ 答案　(1)物体随圆盘转动时受重力、弹力、静摩擦力三个力作用，其中静摩擦力指向圆心提供向心力． (2)当物体转动的角速度变大后，由Fn＝mω2r，需要的向心力增大，静摩擦力提供向心力，所以静摩擦力也增大． 知识深化 1．向心力的大小：Fn＝mω2r＝m＝m2r. 2．向心力的来源分析 在匀速圆周运动中，由合力提供向心力；在非匀速圆周运动中，由沿半径方向的合力提供向心力． 3．几种常见的圆周运动向心力的来源 实例分析 图例 向心力来源 在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未发生滑动 弹力提供向心力 用细绳拴住小球在光滑的