内容正文:
6 向 心 力
(1)做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点?写出向心加速度的公式。
(2)做匀速圆周运动的物体的受力有什么特点?
回顾与思考
小球受到哪些力作用?
做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心。
观察与思考:
N
G
F
13.unknown
2、方向:
1、定义:
一、向心力
做匀速圆周运动的物体受到的合外力指向圆心的,这个力叫做向心力。
总指向圆心,与速度垂直,方向不断变化。
二、向心力的大小
只改变速度的方向,不改变速度的大小。
小球受到哪些力的作用?
向心力由什么力提供?
分析得出: 向心力由拉力F和重力G的合力提供。
实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
r
θ
O
h
G
F合
F
观察与讨论:实验所需要测量的物理量
242.unknown
向心力的来源
物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动
F向= F合= Ff
由木块受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。
即圆盘对木块的静摩擦力Ff
G
FN
Ff
木块向心力的来源?
ω
O
物体随盘做匀速圆周运动
ω
讨论:物块随着圆桶一起匀速转动时,物块的受力?物块向心力的来源?
物块做匀速圆周运动时,合力提供向心力,即桶对物块的支持力。
向心力的来源
G
Ff
FN
归纳:向心力的来源
向心力是一种效果力,它可以是某一个力(重力、弹力、摩擦力)或几个力的合力,也可以是某个力的分力。
受力分析时, 不能多出一个向心力。
如图,半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动,小橡皮块紧帖在圆筒内壁上,它与圆筒的摩擦因数为μ,现要使小橡皮不落下,则圆筒的角速度至少多大?
解析:对小橡皮受力分析如图。
小橡皮恰不下落时,有:
Ff=mg ①
其中:Ff=μ FN ②
由FN提供向心力: FN=mω2r ③
由①②③得
随堂练习
G
Ff
FN
例1
二、变速圆周运动和一般曲线运动
阅读课本P24思考回答以下问题:
⑴ 变速圆周运动的合外力也指向圆心吗?
变速圆周运动的速度大小是怎么改变的?
⑵ 怎么分析研究一般的曲线运动?
Fn
Ft
Ft 切向分力,它产生切向加速度,改变速度的大小.
Fn 向心分力,它产生向心加速度,改变速度的方