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(共26张PPT)
第2节 向心力
思考：天上的卫星和摩天轮里的小动物为什么能绕着一点转呢？
mg
FN
O
T
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动
mg
FN
T
mg
FN
T
合力始终有指向圆心
第2节 向心力
对小球受力分析：
绳拉小球:
没有绳拉住，物体能做圆周运动吗？
mg
FN
f
mg
FN
f
合力始终有指向圆心
G
T
F合
G
T
合力始终有指向圆心
第2节 向心力
地球为什么围着太阳转
合力始终有指向圆心
指向圆心的力
3.作用效果：
一、向心力:
2.方向：
1.定义：
与速度垂直，始终指向圆心
只改变速度的方向，
不改变速度的大小.
4.计算式：
第2节 向心力
实验：
体验与猜测：
向心力大小可能与哪些因素有关？
实验方法
1.F与m的关系：
保持r、ω一定
2.F与r的关系：
保持m、ω一定
3.F与ω的关系：
保持r、m一定
结论: F∝m
结论: F∝r
结论: F∝ω2
F向与
ω有关
m、
r 、
控制变量法
F向=kmω2r
F向=mω2r
5 .变式：
指向圆心的力
3.作用效果：
一、向心力:
2.方向：
1.定义：
与速度垂直，始终指向圆心
只改变速度的方向，
不改变速度的大小.
4.计算式：
第2节 向心力
F 向=
v2
r
m
=
mvω
=
4π2
T2
m
r
v = ωr
注意：向心力不是一种新的力，它是一种效果力。
二、向心加速度
1.定义：
2.大小：
向心力产生的加速度，
3.方向：
a向=
F向
m
=
v2
r
=
ω2r
=
4π2
T2
r
方向总指向圆心
4.物理意义：
描述线速度方向变化的快慢。
第2节 向心力
一、向心力:
F 向=
v2
r
m
=
mω2r
=
4π2
T2
m
r
=mωv
=ωv
这些物体为什么会做匀速圆周运动？
合力全部指向圆心，提供向心力
三、匀速圆周运动
3.a向大小不变，
2.合力全部提供F向，
1.速度方向时刻改变，
是变速曲线.
F向大小不变,方向在变
方向时刻改变，
不是匀变速曲线运动
那变速圆周？
二、向心加速度
第2节 向心力
一、向心力
G
T
那变速圆周？
G
T
1.合力一般不等于向心力
四、变速圆周运动
2.合力中指向圆心的部分提供向心力，
产生的a叫向心加速度，
3.合力中跟圆相切的部分提供切向加速度，
改变速度的方向。
改变速度的大小。
T
G
T
G
三、匀速圆周运动
二、向心加速度
第2节 向心力
一、向心力
产生的a叫切向加速度，
五、一般曲线运动
四、变速圆周运动
三、匀速圆周运动
二、向心加速度
第2节 向心力
一、向心力
半径在改变的变速圆周运动
例1： (2014·抚顺高一检测)如图,小物体m与圆盘保持相对静止,随盘一起做匀速圆周运动,则物体的受力情况是(　 　)
A．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
B．摩擦力的方向始终指向圆心O
C．重力和支持力是一对平衡力
D．摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力
BCD
小试身手:
1．(2014·安庆高一检测)在水平面上，小猴拉着小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确地表示小滑块受到的牵引力及摩擦力Ff的图是(　　)
A
小试身手:
例2：(2014·新余高一检测)一根长为L＝2.5 m的轻绳两端分别固定在一根竖直棒上的A、B两点，一个 质 量 为m＝0.6 kg的光滑小圆环套在绳子上，当竖直棒以一定的角速 度转动时,圆环以B为圆心在水平面上做匀速 圆周运动，(θ＝37°，g＝10 m/s2)则：
(1)此时轻绳上的张力大小等于多少？
(2)竖直棒转动的角速度为多大？
mg
T
T
T
解：对小环进行受力分析
mg=
sin370
得：
T=
10N
T+
Tcos370
=
mω2r
r+
r
cos370
=
L
得：
ω=
(1)
(2)
小试身手:
例3：如图所示，一质量为m的木块从光滑的半球形的碗边开始下滑，在木块下滑过程中(　　)
A．它的加速度方向指向球心
B．它所受合力就是向心力
C．它所受向心力不断增大
D．它对碗的压力不断减小
C
G
FN
FN
G
小试身手:
3. 如图所示，汽车减速经过水平弯路(可看做圆形轨道的一部分)，关于汽车向心力及合外力的分析正确的是(　　)
A．汽车拐弯时向心力由汽车方向盘来提供
B．汽车拐弯时向心力由地面来提供，与线速度方向相反
C．汽车拐弯时所受合外力指向圆心方向
D．汽车拐弯时所受合外力可能指向如图虚线方向
D
小试身手:
[例4] (多选)关于向心加速度，以下说法正确的是(　　)
A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直
B.向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
C.物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
D.物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
ABD
小试身手:
[针对训练3] 下列关于匀速圆周运动中向心加速度的说法正确的是(　　)
A.向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢
B.向心加速度表示角速度变化的快慢
C.向心加速度描述线速度方向变化的快慢
D.匀速圆周运动的向心加速度不变
C
小试身手:
[例5] (多选)一个小球以大小为a＝4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径r＝1 m，则下列说法正确的是(　　)
A.小球运动的角速度为2 rad/s
B.小球做圆周运动的周期为π s
D.小球在π s内通过的路程为零
AB
小试身手:
[针对训练4] (2017·徐州高一检测)如图2所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为球体上两点。下列说法中正确的是(　　)
A.A、B两点具有相同的角速度
B.A、B两点具有相同的线速度
C.A、B两点具有相同的向心加速度
D.A、B两点的向心加速度方向都指向球心
A
小试身手:
1.(对向心加速度的理解)下列关于向心加速度的说法正确的是(　　)
A.向心加速度越大，物体速率变化越快
B.向心加速度越大，物体转动得越快
C.向心加速度方向始终与速度方向垂直
D.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的
C
课堂练习
2.(对向心加速度公式的理解)(多选)一小球被细绳拴着在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，向心加速度为an，那么(　 　)
ABD
课堂练习
3.(向心加速度公式的应用)(2017·广州高一检测)(多选)如图3所示的皮带传动装置，主动轮的半径与从动轮的半径之比R1∶R2＝2∶1，A、B分别是两轮边缘上的点，假定皮带不打滑，则下列说法正确的是(　　)
A.A、B两点的线速度之比为vA∶vB＝1∶2
B.A、B两点的线速度之比为vA∶vB＝1∶1
C.A 、B两点的加速度之比为aA∶aB＝1∶2
D.A、B两点的加速度之比为aA∶aB＝2∶1
BC
课堂练习
4.(向心加速度公式的应用)如图所示，定滑轮的半径r＝2 cm。绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度a＝2 m/s2向下做匀加速运动。在重物由静止下落1 m的瞬间，滑轮边缘上P点向心加速度多大？
答案　200 m/s2
课堂练习

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