内容正文:
第六章
圆周运动
6.1 向心力
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问题引入
向心力
课本27页所示小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。小球受力如何?若剪断细绳,小球受力又如何?将怎样运动?哪个力对小球做圆周运动起了作用?这个力有何特点?
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拓展思考
向心力
粗糙圆盘上放置的物块做匀速圆周运动、月球绕地球做匀速圆周运动,物块、月球受力如何?哪个力对物块、月球做圆周运动起了作用?这个力有何特点?
使物体做圆周运动的这个力有何特点?
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定义
向心力
做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心。
1.定义:物体做圆周运动时受到的指向圆心方向的合力,称为向心力。
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向心力
2.来源:向心力由某个力或某几个力的合力提供,是效果力。
效果力是受力分析的结果,不参与受力分析
3.方向:向心力指向圆心,为变力
线速度、向心力时刻互相垂直
向心力仅改变线速度的方向,不改变线速度的大小
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向心力的大小与什么有关?
实验探究向心力大小表达式
向心力
此种情形下,θ反应了向心力的大小,改变小球质量、绳长、角速度,向心力大小如何变化?
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实验探究向心力大小表达式
向心力
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4.大小:
实验探究向心力大小表达式
向心力
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匀速圆周运动的物体,向心力与合力等效,一般圆周运动,向心力与合力一定等效吗?
思考
匀速圆周运动与变速圆周运动
过山车大回环
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匀速圆周运动与变速圆周运动
匀速圆周运动 变速圆周运动
力学特点 ,改变速度大小
运动学特点 v大小不变方向变
均不变 v大小、方向均变
均变
一般曲线运动可视为多个圆周运动的拼接
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小结
1.向心力定义、来源、方向、大小
2.实验探究向心力大小的表达式
3. 匀变速圆周运动与变速圆周运动的区别与联系
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练习
1.关于圆周运动的概念,以下说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动是速度恒定的运动
B.做匀速圆周运动的物体,向心力越大,物体的速度增加得越快
C.做圆周运动物体的合外力方向一定指向圆心
D.物体做半径一定的匀速圆周运动时,其线速度与角速度成正比
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练习
2.如图所示,质量不计的轻质弹性杆P插入桌面的小孔中,杆的另一端固定一个质量为m的小球,今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,且角速度为ω,则以下说法中正确的是( )
A.球所受的合外力大小为
B.球所受的合外力大小为
C.球对杆作用力的大小为
D.球对杆作用力的大小为
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