内容正文:
第五章 曲线运动
6.向心力
【学习目标】
【基础知识梳理】
【考点突破探究】
一、对象心力的理解
二、对匀速圆周运动的理解及处理方式
三、圆周运动中的临界问题
【随堂达标检测】
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1.做匀速圆周运动的物体受到了指向圆心的合力,这个合力叫向心力, 它是产生向心加速度的原因。
2.向心力的大小为Fn=meq \f(v2,r)=mω2r,向心力的方向始终指向圆心,与线速度方向垂直。
3.向心力可能等于合外力,也可能等于合外力的一个分力,向心力是根据效果命名的力。
4.可把一般的曲线运动分成许多小段,每一小段按圆周运动处理。
一、向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向 的合力。
2.方向:始终指向 ,与 方向垂直。
3.公式:Fn=meq \f(v2,r)或Fn=mω2r或Fn=meq \f(4π2,T2)r。
圆心
圆心
线速度
4.来源:
(1)向心力是按照力的 命名的。
(2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的 ,也可能是某个力的分力。
5.作用:产生 ,改变线速度的方向。
作用效果
合力
向心加速度
[说明]
根据向心加速度的表达式an=eq \f(v2,r)=ω2r=eq \f(4π2,T2)r=4π2n2r=ωv,结合牛顿第二定律Fn=man就可得到向心力表达式。
[判一判]
1.向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力( )
2.向心力的方向时刻指向圆心,方向不断变化( )
3.做圆周运动的物体其向心力大小不变,方向时刻变化( )
4.向心力既可以改变速度的大小,也可以改变速度的方向( )
5.物体做圆周运动的速度越大,向心力一定越大( )
×
√
×
×
×
二、变速圆周运动和一般的曲线运动
1.变速圆周运动:线速度大小发生变化的圆周运动,做变速圆周运动的物体同时具有 加速度和 加速度。
圆周
圆周
向心
切向
2.一般的曲线运动
(1)定义:运动轨迹既不是 也不是 的曲线运动。
(2)研究方法:将一般的曲线运动分成许多很短的小段,质点在每一小段的运动都可以看做 运动的一部分。
直线
[说明]
对于变速圆周运动,Fn=meq \f(v2,r)=mω2r,an=eq \f