教科版高一上学期物理教学课件：必修二 第2章2.3匀速圆周运动的实例分析PPT (共27张PPT)

2.3匀速圆周运动的实例分析 【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】 【说明】 向心力是由某个力充当的，可以是弹力、摩擦力、重力…. 向心力是按效果命名的力。 F静 F万 2 2 【说明】 向心力是按效果命名的力，它可以是其他力的合力，也可以是某个力，还可以是某个力的分力。在对物体进行受力分析时，一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。 F弹 G 3 3 【课堂练习】 请分析以下匀速圆周运动的向心力的来源。 问题： 1.胆小的人坐“旋转秋千”，选缆绳长的还是缆绳短的座位？ 2.胖子坐在秋千上旋转时，缆绳的偏角更大吗？ “旋转秋千”的运动经过简化，可以看做如下的物理模型：在一根长为l的细线下面系一根质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，使悬线与竖直方向成α角，给小球一根初速度，使小球在水平面内做圆周运动，悬线旋转形成一个圆锥面，这种装置叫做圆锥摆。 例1: 小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成θ角，求小球做匀速圆周运动的角速度ω。 O’ O mg T F 小球受力： 竖直向下的重力G 沿绳方向的拉力T 小球的向心力： 由T和G的合力提供 解： θ L 小球做圆周运动的半径 由牛顿第二定律： R 圆锥摆 变式1：如同所示，细绳拉着A、B两球在同一水平面内做匀速圆周运动，比较他们周期、角速度、线速度的大小关系？ A B 小技巧：具有相同高度的圆锤摆周期相同 h 变式2：如同所示，长度不同的细绳拉着A、B两球在水平面内做匀速圆周运动，两细绳的偏角都为θ，比较他们周期、线速度、向心加速度的大小关系？ A B 小技巧：具有相同锥角的圆锤摆向心加速度相同 θ θ 例2:A、B两球在竖直放置的光滑圆锥筒内做匀速圆周运动，比较A、B的向心力、向心加速度、对壁压力、角速度、周期、线速度大小？ mg N F 小球的向心力： 由重力和支持力的合力提供 A 倒立圆锥摆 θ θ B mgcotθ=mrω 2 =mv2/r 小技巧：在同一光滑圆锥筒内做匀速圆周运动的物体，向心加速度是相等的 火车转弯 例3：讨论火车转弯时所需向心力 （1）内外轨道一样高时： 向心力 F 由外侧轨道对车轮的压力提供 6 F 火车车轮有突出的轮缘 N G F （1）火车转弯处内外轨无高度差 外轨对轮缘的弹力F就是使火车转弯的向心力 根据牛