高中物理56向心力探究导学课型课件新人教版必修2

高中物理56向心力探究导学课型课件新人教版必修2内容摘要：

球 M,受重力和轻绳拉力作用 ,由两个 力的合力提供向心力 ,如图。 设它们转动的角速度是 ω, 由 Mgtanα=M 2lsinα ω 2可得 cosα=。 同理可得 cosβ= , 则 cosα= cosβ, 所以选项 A正确。 2g2l2gl12【 通关 1+1】 1.(2020 江苏高考 )如图所示 ,“ 旋转秋千”中的两个座椅 A、B质量相等 ,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。 不考虑空气阻力的影响 ,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时 ,下列说法正确的是 ( ) B的大 B的向心加速度大小相等 A、 B的缆绳与竖直方向的夹角相等 A的缆绳所受的拉力比悬挂 B的小 【 解析 】 选 D。 在转动过程中 ,A、 B两座椅的角速度相等 ,但由于 B座椅的半径比较大 ,故 B座椅的速度比较大 ,向心加速度也比较大 ,A、 B项错误。 A、 B两座椅所需向心力不等 ,而重力相同 ,故缆绳与竖直方向的夹角不等 ,C项错误。 根据 F=mω 2r判断 A座椅的向心力较小 ,所受拉力也较小 ,D项正确。 ,小球在半径为 R的光滑半球面内贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动 ,小球与半球球心的连线与竖直方向的夹角为 θ ,求小球的周期 T。 (已知重力加速度为 g) 【 解析 】 小球只受重力和球内壁的支持力的作用 ,此二力的合力沿水平方向指向圆心 ,即该二力的合力等于向心力 ,如图所示 , 故向心力 F=mg tanθ ① 小球的圆周运动的半径 r=Rsinθ ② 根据向心力公式 F=m( )2r ③ 解以上①、②、③得 T= 答案 : 2TRc os2gRc os2g【 变式训练 】 1.(多选 )一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面 ,圆锥筒固定 ,有质量相同的小球 A和 B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动 ,如图所示 ,A的运动半径较大 ,则 ( ) B球的角速度 B球的线速度 B球的运动周期 B球对筒壁的压力 【 解析 】 选 A、 C。 两个小球均受到重力 mg和 筒壁对它的弹力 FN的作用，其合力必定在水 平面内时刻指向圆心。 由图可知，筒壁对球 的弹力 FN= ，向心力 Fn=mgcotθ ，其 中 θ 为圆锥顶角的一半。 对于 A、 B两球 ,因质量相等， θ 角也 相等，所以 A、 B两小球受到筒壁的弹力大小相等， A、 B两小球 对筒壁的压力大小相等， D错误。 由牛顿第二定律知， 所以，小球的线速度 mgsin2222m v 4 rm gc ot m r mrT    。 v g rc o t ,角速度 周期 T=。 由此可见，小球 A的线速度必定大于小球 B的线速度， B错误。 小球 A的角速度必小于小球 B的角速度，小球 A的周期必大于小球 B的周期， A、 C正确。 gc ot ,r r2gc ot  L的细线 ,拴一质量为 m的小球 ,细线上端固定 ,让小球在水平面内做匀速圆周运动 ,如图所示 ,求细线与竖直方向成 θ 角时 : (1)细线中的拉力大小。 (2)小球运动的线速度的大小。 【 解析 】 (1)小球受重力及绳子的拉力两力作用，如图所示，竖直方向 FTcosθ=mg ， 故拉力 FT= (2)小球做圆周运动的半径 r=Lsinθ ， 向心力 Fn=FTsinθ=mgtanθ ， 而 故小球的线速度 v= 答案： (1) (2) mgcos。 2nvFmr ，g L s in ta n。 mgcos g L sin ta n【 素养升华 】 匀速圆周运动问题的解题步骤 (1)明确研究对象 ,对研究对象进行受力分析 ,画出受力示意 图。 (2)将物体所受外力通过力的正交分解将其分解到沿圆弧切 线方向和沿半径方向。 (3)列方程 :沿半径方向满足 F合 1=mω 2r= ,沿圆弧切线方 向 F合 2=0。 (4)解方程求出结果。 2vmr三、变速圆周运动和一般曲线运动的处理方法 拓展延伸 : (1)定义 :速率大小发生变化的。