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1、第1页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第五章曲线运动第五章曲线运动第2页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第六节向心力第六节向心力第3页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 21.理解向心力的概念及其表达式的含理解向心力的概念及其表达式的含义义2知知道道向向心心力力大大小小与与哪哪些些因因素素有有关关，并并能能用用向向心心力公式力公式进进行行计计算算3知知道道在在变变速速圆圆周周运运动动中中向向心心力力为为合合力力沿沿半半径径方方向的分力向的分力.第4页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2速度速度 向心加速度向心加速度 方向方向 第5页 新课标同步新课标同步物
2、理物理必修必修2 2第6页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第7页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第8页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第9页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第10页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 21向心力：做匀速向心力：做匀速圆圆周运周运动动的物体，只有向心加速度，的物体，只有向心加速度，根据牛根据牛顿顿第二定律，第二定律，这这个加速度一定是由于它受到了指向个加速度一定是由于它受到了指向圆圆心的合力，心的合力，这这个力叫做向心力个力叫做向心力第11页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第12页 新课标同步新课标
3、同步物理物理必修必修2 23向向心心力力的的方方向向总总是是沿沿半半径径指指向向圆圆心心，方方向向时时刻刻改改变变，所以向心力是所以向心力是变变力力4向心力的来源向心力的来源向向心心力力是是根根据据力力的的作作用用效效果果命命名名的的，凡凡是是产产生生向向心心加加速速度度的的力力，不不管管属属于于哪哪种种性性质质，都都是是向向心心力力，它它可可以以是是重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力等等，也也可可是是它它们们的的合合力力，还还可可以以是是某某个个力力的的分分力力第13页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 25从从动动力学角度如何力学角度如何处处理匀速理匀速圆圆周运周运动动？(1)指指导导
4、思思路路：凡凡是是做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的物物体体一一定定需需要要向向心心力力，而而物物体体所所受受的的合合外外力力充充当当向向心心力力，这这是是处处理理该该类类问问题题的的理理论论基基础础(2)明明确确研研究究对对象象：明明确确物物体体做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的轨轨迹迹平平面面对对研究研究对对象象进进行受力分析，画出受力示意行受力分析，画出受力示意图图第14页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第15页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第16页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2(1)线线的拉力的拉力F；(2)小球运小球运动动的的线线速度的大小；速度的
5、大小；(3)小球运小球运动动的角速度及周期的角速度及周期第17页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第18页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第19页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第20页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第21页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第22页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2AA受重力、支持力受重力、支持力BA受重力、支持力和指向受重力、支持力和指向圆圆心的摩擦力心的摩擦力CA受重力、支持力、向心力、摩擦力受重力、支持力、向心力、摩擦力D以上均不正确以上均不正确第23页 新课标同步新课标同步物理物理必修
6、必修2 2解析：解析：A物体随水平转台做匀速圆周运动时，受到重力物体随水平转台做匀速圆周运动时，受到重力G和水平台对它的支持力和水平台对它的支持力N，是一对平衡力，故不能成为维持，是一对平衡力，故不能成为维持物体做匀速圆周运动所需要的向心力那么是什么力提供向物体做匀速圆周运动所需要的向心力那么是什么力提供向心力呢？由于心力呢？由于A物体仅与平台接触，除了受重力物体仅与平台接触，除了受重力G和支持力和支持力N外，只可能受到平台对它的静摩擦力的作用根据静摩擦力外，只可能受到平台对它的静摩擦力的作用根据静摩擦力的特点，该静摩擦力的方向应与的特点，该静摩擦力的方向应与A相对于平台运动趋势方向相对于平台
7、运动趋势方向相反，但这个相对运动趋势方向不易判断，但我们可以由牛相反，但这个相对运动趋势方向不易判断，但我们可以由牛第24页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2顿第二定律及匀速圆周运动的特点来分析因物体顿第二定律及匀速圆周运动的特点来分析因物体A的加速的加速度必指向圆心，故产生加速度的静摩擦力度必指向圆心，故产生加速度的静摩擦力f必指向圆心，所以必指向圆心，所以B正确，正确，C选项的错误在于多加了一个向心力，应当明确这里选项的错误在于多加了一个向心力，应当明确这里的向心力就是由静摩擦力来充当的的向心力就是由静摩擦力来充当的 答案：答案：B 第25页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修
8、2 2第26页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第27页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第28页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 22一般曲一般曲线线运运动动运运动动轨轨迹迹既既不不是是直直线线也也不不是是圆圆周周的的曲曲线线运运动动，称称为为一一般般曲曲线线运运动动，在在复复杂杂的的曲曲线线运运动动中中取取一一小小段段研研究究，每每一一小小段段都都可可以以看看成成是是圆圆周周的的一一部部分分，这这些些圆圆弧弧的的弯弯曲曲程程度度不不同同，圆圆心心不不同同，注注意意到到这这个个区区别别以以后后，在在分分析析质质点点经经过过曲曲线线上上某某位位置置的运的运动时动时，
9、就可以采用，就可以采用圆圆周运周运动动的方法的方法进进行研究，如行研究，如图图第29页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第30页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 23圆圆周运周运动动与曲与曲线线运运动动向向心心力力公公式式Fnmv2/r，其其意意义义是是：质质量量为为m的的物物体体，在在半半径径为为r的的圆圆周周上上以以速速率率v做做匀匀速速圆圆周周运运动动，所所需需的的向向心心力力大大小小是是mv2/r，同同样样道道理理Fnm2r，其其意意义义是是：质质量量为为m的的物物体体在在半半径径为为r的的圆圆周周上上以以角角速速度度做做匀匀速速圆圆周周运运动动，所所需需的的合合外外
10、力力是是m2r，如如果果物物体体所所受受的的合合外外力力大大小小不不满满足足mv2/r或或m2r等等，方方向向不不总总是是垂垂直直于于线线速速度度的的方方向向，物物体体就就会会偏偏离离圆圆轨轨道做一般的曲道做一般的曲线线运运动动第31页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第32页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2解解析析：汽汽车车沿沿曲曲线线运运动动时时，轨轨迹迹应应位位于于F和和v的的方方向向夹夹角角之之间间，且且向向力力一一侧侧弯弯曲曲，故故A、D选选项项错错误误；选选项项B、C中中，将将力力沿沿切切线线和和径径向向分分解解，沿沿半半径径方方向向的的分分力力Fn提提供供向
11、向心心力力，改改变变速速度度的的方方向向；沿沿切切线线方方向向的的分分力力F改改变变速速度度的的大大小小，要要使速度增加，使速度增加，F应与应与v同向，故同向，故B选项正确选项正确答案：答案：B第33页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第34页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第35页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2A小球运小球运动过动过程中重力和程中重力和绳绳的拉力的合力提供向心力的拉力的合力提供向心力B重力沿重力沿绳绳方向分力和方向分力和绳绳的拉力的合力提供向心力的拉力的合力提供向心力C小小球球由由A到到B的的过过程程中中速速度度不不断断增增大大，向向心心力
12、力不不断断增增大大D小球在小球在B点所受向心力点所受向心力为为重力和重力和绳绳的拉力的合力的拉力的合力第36页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第37页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2答案：答案：BCD 第38页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第39页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2(1)当当球球A沿沿半半径径为为R0.1m的的圆圆做做匀匀速速圆圆周周运运动动，其其角角速度速度为为10 rad/s时时，B对对地面的地面的压压力力为为多大？多大？(2)要要使使B物物体体对对地地面面恰恰好好无无压压力力，A球球的的角角速速度度应应为为多多大大？第40页
13、 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第41页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第42页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2答案：答案：(1)30N(2)20 rad/s 第43页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第44页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第45页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第46页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 21有一种叫有一种叫“飞飞椅椅”的游的游乐项乐项目，示意目，示意图图如如图图所示，所示，长为长为L的的钢绳钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径一端系着座椅，另一端固定在半径为为r的水的水平平转盘边缘转
14、盘边缘，转盘转盘可可绕绕穿穿过过其中心的其中心的竖竖直直轴转动轴转动当当转转盘盘以角速度以角速度 匀速匀速转动时转动时，钢绳钢绳与与转轴转轴在同一在同一竖竖直平面直平面内，与内，与竖竖直方向的直方向的夹夹角角为为，不，不计钢绳计钢绳的重力，求的重力，求转盘转盘转动转动的角速度的角速度与与夹夹角角的关系的关系第47页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第48页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第49页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第50页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第51页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第52页 新课标同步新课标同步物
15、理物理必修必修2 2答案：答案：3：2 第53页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第54页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第55页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2解析：解析：由于物体由于物体A在转盘上随转盘做匀速圆周运动，所在转盘上随转盘做匀速圆周运动，所以它受的合力必然指向圆心，对物体以它受的合力必然指向圆心，对物体A进行受力分析可知，进行受力分析可知，重力和支持力平衡，绳的拉力指向圆心，因此重力和支持力平衡，绳的拉力指向圆心，因此A所受的摩擦所受的摩擦力的方向一定沿半径方向，或指向圆心，或背离圆心，具体力的方向一定沿半径方向，或指向圆心，或背离圆心，具体而言，当而言，当较小时，物体较小时，物体A有向圆心有向圆心O运动的趋势，故转盘对运动的趋势，故转盘对A的摩擦力方向背离圆心；当的摩擦力方向背离圆心；当较大时，物体较大时，物体A有远离圆心的有远离圆心的运动趋势，故转盘对运动趋势，故转盘对A的摩擦力方向指向圆心的摩擦力方向指向圆心第56页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第57页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第58页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2第59页 新课标同步新课标同步物理物理必修必修2 2