2.2.2 向心力与向心加速度的理解与分析-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习全书word（粤教版2019）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第2课时 向心力与向心加速度的理解与分析 [课标引领] 学业质量水平要求 合格性 1.知道向心加速度，掌握向心加速度的公式， 考试 2.能运用向心力和向心加速度的公式进行简单的计算 1.认识向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来 源 选择性 2.理解向心力和向心加速度的表达式，会根据问题情境选择 考试 合适的向心力和向心加速度的表达式。 3.能运用向心力和向心加速度的公式进行计算. 4.能用牛顿第二定律知识分析匀速圆周运动的向心力 基础探究 形成概金，掌提新知 ③情境化导学 一、对向心力的理解 @问题情境 圆盘上物体随着圆盘一起匀速转动：在光滑漏斗内壁上，小球做匀速 圆周运动.请思考： (1)圆盘上物体和小球在运动过程中受到哪些力的作用？ 答案：圆盘上物体受重力、圆盘的支持力及静摩擦力；小球受重力和漏 斗的支持力. ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (2)这些力的合力方向及作用效果是什么？ 答案：这些力的合力指向圆心，充当向心力，改变速度的方向. 1.向心力是根据力的作用效果来命名的，它可以由不同性质的力提供， 也可以由某一力的分力或某些力的合力提供， 2.表达式 (1)F=mo2 (2)F=÷. 二、向心加速度 1.定义 在匀速圆周运动中，F是指向圆心的向心力，所以加速度a也一定指向 圆心，称为向心加速度 2.公式 (1)a=o2 (2)a￥. 3.使用上述公式分析非匀速圆周运动时，公式中的a、v、o取瞬时值. ⑧思考与自测 1.判断 (1)向心力可以是合力，也可以是某个力的分力.（√) (2)向心力既改变物体做圆周运动的速度大小，也改变速度的方向.( X (3)做圆周运动的物体，线速度越大，向心加速度就越大.(×) ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 2.一列高速列车速率为360km/h,以恒定的速率在半径为20000m 的水平面上做匀速圆周运动，则乘客做圆周运动的加速度大小为多少？ 解析：乘客随列车做圆周运动的速率 v=360km/h=100m/s, 向心加速度a号品/s2-0.5/s2. 答案：0.5m/s2 合作探究 突妓要点，提升关健 探究点一向心力的来源和计算 )问题情境 当天气晴朗的时候，我们经常可以看到许多鸟儿在空中盘旋 (1)如果将鸟儿的运动等效为水平面内的圆周运动，鸟儿在运动过程 中受到哪些力的作用？ 答案：重力和空气对鸟儿的作用力. (2)这些力的合力方向及作用效果是什么？ 答案：指向圆心，充当向心力。 ②归纳拓展 1.向心力大小的计算 4红2 F=兴=mw2x=m0v=禁r,在匀速圆周运动中，向心力大小不变：在非 匀速圆周运动中，其大小随速率v的变化而变化， 2.向心力来源的分析 ·独家授权侵权必究· 学科网书城“品牌书店·知名教辅·正版资源 b。1V9kCOm=∠___身边的互联网+教辅查家 物体做圆周运动时，向心力由物体所受力中沿半径方向的力提供。可 以由一个力充当向心力；也可以由几个力的合力充当向心力；还可以 是某个力的分力充当向心力。_________ [例1](多选)洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上，如图所 示，则此时(AC) A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用 B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的 _________独家授权侵权必究_ 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 C.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由弹力提供的 D.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大 解析：衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力三个力的作用，其中弹力提 供其做圆周运动的向心力，A、C正确，B错误：由于重力与静摩擦力保 持平衡，所以摩擦力不随转速的变化而变化，D错误 命题角度2向心力大小的计算 [例2](2020·全国I卷，16)如图，一同学表演荡秋千.已知秋千的两 根绳长均为10m,该同学和秋千踏板的总质量约为50kg.绳的质量 忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s,此 时每根绳子平均承受的拉力约为(B) A.200NB.400NC.600ND.800N 解析：该同学身高相对于秋千的绳长可忽略不计，可以把该同学看成 质点.当该同学荡到秋千支架的正下方时，由牛顿第二定律有2℉mg 吧，代入数据解得F=410N,选项B正确， 规律总结… 分析匀速圆周运动问题的基本步骤 (1)明确研究对象，对研究对象进行受力分析，画出受力示意图. (2)确定物体做圆周运动的轨道平面、圆