7向心力

向心加速度1.向心加速度：作圆周运动的物体具有的总是沿半径指向圆心的加速度叫做向心加速度．2.向心加速度的方向：指向圆心，时刻变化．3.向心加速度大小：或知识回顾rva2=2wra=an哪来的？即an是如何产生的？根据牛顿第二定律可知物体一定受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。第五章曲线运动光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动。什么力提供向心加速度？结论：物体做匀速圆周运动，合外力指向圆心，且与__________垂直速度V方向？向心力的特点②向心力的作用：只改变线速度的方向（或产生向心加速度）③向心力是根据力的作用效果来命名的，它不是具有确定性质的某种力。它可以是某一个力，或者是几个力的合力来提供。①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直）定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力（用Fn表示）。几种常见的圆周运动GFfFN竖直方向：Ff＝G水平方向：F合=FN什么力提供向心力？FN提供向心力，即合力提供向心力几种常见的圆周运动θORωθθmm竖直方向：FNcosθ＝mg水平方向：F合=mgtanθOr竖直方向：FNcosθ＝mg水平方向：F合=mgtanθmgFNF合mgFNF合什么力提供向心力？公式：Fn=mω2r=mv2/r=mr(2π/T)2向心力的大小F合＝maan=v2r向心力的大小与哪些物理量有关呢？方向：指向圆心，或与速度方向垂直特点:a、效果力：b、只改变v方向；不改变v大小c、对于匀速圆周运动：F合＝Fn(an)的大小不变；方向指向圆心d、匀速圆周运动是一种变加速曲线运动（3）、对物体进行受力分析，确定合力指向圆心方向的分力,即确定向心力Fn。（2）、明确圆周运动平面，确定运动的轨迹、圆心位置0及半径r（1）、明确研究对象小结、向心力来源的分析思路：B1、如图所示，在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体，随盘一起转动，关于它的受力情况，下列说法中正确的是（）A．只受到重力和盘面的支持力的作用;B．只受到重力、支持力和静摩擦力的作用;C．除受重力和支持力外，还受向心力的作用;D．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用.巩固练习2、用长度不同、材料相同的同样粗细的绳子各栓着一质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，则：（）A、两小球以相同线速度运动时，长绳易断B、两小球以相同角速度运动时，短绳易断C、两小球以相同角速度运动时，长绳易断D、不管怎样都是短绳易断。C提高题：如图，一光滑圆锥体固定在水平面上，一条不计质量、长为L的绳一端固定在顶点O，另一端拴一质量为m的质点，质点以速度v绕圆锥体的轴线在水平面内作匀速圆周运动。gL61gL23⑴当v=(2)当v=时，求出绳对物体的拉力；时，求出绳对物体的拉力。OO思考FnFτF合vFnFτvF合速度增大的圆周运动变速圆周运动速度减小的圆周运动匀速圆周运动所受的合力充当向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。切向力Fτ：垂直半径方向的合力向心力Fn：沿着半径（或指向圆心）的合力产生切向加速度，只改变速度的大小产生向心加速度，只改变速度的方向三、单摆的圆周运动CBAOθTGG2G1一般曲线运动运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般曲线运动。r1r2一般曲线运动各个地方的弯曲程度不一样，如何研究？把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧。这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在分析质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。BAω26.如图所示是用来说明向心力与质量、离转轴距离关系的仪器，球A、B可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一细线连接，mA=2mB，当仪器以角速度ω匀速转动，达到稳定时，两球离转轴的距离保持不变，则()A、两球的向心力大小相等B、rA=rB/2C、两球的向心加速度大小相等D、当ω增大时，B球向外运动AB25.质量相等的小球A和B分别固定在轻杆的中点及端点，如图所示.当杆在光滑水平桌面上绕O点匀速转动时，求杆OA段及AB段对球的拉力之比27.如图所示，细绳一端系着质量为M=0.6Kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3Kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴线转动。问角速度ω在什么范围内m处于静止状态？(g取10m/s2)•解析：A需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成．角速度ω取最大值时，A有离心趋势，静摩擦力指向圆心O；角速度ω取最小值时，A有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心O．•对于B，T=mg•对于A，•所以21wMrfT=22wMrfT=srad/5.61=wsrad/9.22=wsradsrad/5.6/9.2w28、如图所示，在质量为M的电动机上，装有质量为ｍ的偏心轮，偏心轮转动的角速度为ω，当偏心轮重心在转轴正上方时，电动机对地面的压力刚好为零；则偏心轮重心离转轴的距离多大?在转动过程中，电动机对地面的最大压力多大?•[解析]设偏心轮的重心距转轴ｒ,偏心轮等效为•长为ｒ的细杆固定质量为ｍ(轮的质量)的质点,•绕转轴转动，轮的重心在正上方时,•对电动机：F=Mｇ①当偏心轮的重心转到最低点时,电动机对地面的压力最大.对偏心轮有:F'-mg=mω2r④对电动机,设它所受支持力为N，N=F'+Mg⑤由③、④、⑤解得N=2(M+m)g对偏心轮：F+mg=mω2r②由①②得偏心轮重心到转轴的距离为:r=(M+m)g/(mω2)③各种运动比较：小结：⑴当F合＝0时，物体处于匀速或静止⑵当F合＝恒量（≠0），物做匀变速运动⑶当F合＝变量，物体做变加速运动如：F合大小、方向均变化，物体可以做变速圆周运动匀变速直线运动在同一直线上时，物做与当合0vF做匀变速曲线运动不在同一直线上时，物与当合0vF变加速直线运动在同一直线上时，物做与当合0vF做变加速曲线运动不在同一直线上时，物与当合0vF如：F合大小不变，方向与v0方向垂直，物体做匀速圆周运动