四川省雷波县民族中学高中物理5.6向心力教案新人教版必修2 学习目标: (一)课标要求 1.理解向心力的概念及其表达式的确切含义 2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算 3.知道向心力是效果力,理解力是产生加速度的原因,理解做圆周运动供等于需的思想 (二)重、难点 1.明确向心力的意义、作用、公式及其变形 2.理解向心力是效果力是某个力或几个力沿半径方向的合力提供的。 二.巩固基础: 1.关于向心力,以下说法正确的是() A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果来命名的 B.向心力就是做圆周运动的物体所受的合力 C.向心力是线速度方向变化的原因 D.向心力是线速度大小变化的原因 2.在匀速圆周运动中,下列物理量不变的是 A.向心加速度 线速度 C.向心力 D.角速度 3.如图所示,在光滑水平玻璃板面上,一质量为m的小球在绳的拉力作用下绕固定点0做半径为r 的匀速圆周运动,线速度的大小为v,下列说法正确的是 A.绳子的拉力为恒力,其大小为m B.小球的重力与水平面的弹力相抵消,绳子的拉力提供小球的向心力,大小为m C.小球所需的向心力为mvr D.向心加速度恒定不变,其大小为 4.如图所示的圆锥摆中,摆球在水平面上作匀速圆周运动,关于摆球的受力 情况,下列说法中正确的是() A.摆球受重力、拉力和向心力的作用 B.摆球受拉力和向心力的作用 C.摆球受拉力和重力的作用 D.摆球A受重力和向心力的作用
四川省雷波县民族中学高中物理 5.6 向心力教案 新人教版必修 2 一.学习目标： （一）课标要求 1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义． 2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算． 3．知道向心力是效果力，理解力是产生加速 度的原因，理解做圆周运动供等于需的思想． （二）重、难点 1．明确向心力的意义、作用、公式及其变形． 2．理解向心力是效果力是某个力或几个力沿半径方向的合力提供的。 二.巩固基础： 1．关于向心力，以下说法正确的是（ ） A．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的 B．向心力就是做圆周运动的物体所受的合力 C．向心力是线速度方向变化的原因 D．向心力是线速度大小变化的原因 2．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（ ） A．向心加速度 B．线速度 C．向心力 D．角速度 3 .如图所示，在光滑水平玻璃板面上，一质量为 m 的小球在绳的拉力作用下绕固定点O做半径为 r 的匀速圆周运动，线速度的大小为 v，下列说法正确的是（ ） A．绳子的拉力为恒力，其大小为 r v m 2 B．小球的重力与水平面的弹力相抵消，绳子的拉力提供小球的向心力，大小为 r v m 2 C．小球所需的向心力为mvr D．向心加速度恒定不变，其大小为 r v 2 4． 如图所示的圆锥摆中， 摆球在水平面上作匀速圆周运动，关于摆球的受力 情况，下列说法中正确的是（ ） A．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球受拉力和 向心力的作用 C．摆球受拉力和重力的作用 D．摆球 A 受重力和向心力的作用 O
5.一个物体紧贴圆筒的内壁随圆筒一起做匀速圆周运动,如图所示,提供物 体做 匀速圆周运动的向心力是( A.重力 B.弹力 C.静摩擦力 D.滑动摩擦力 6.如图所示,轻绳一端系一小球,另一端固定于0点,在0点正下方的P点钉一颗钉子,使悬线 拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时(速度大小保持不变) A.小球的角速度不变 B.小球的向心加速度不变 C.小球的向心力突然变大 D.悬线所受的拉力不变 7.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶,下图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩 擦力F的示意图(O为圆心),其中正确的是 F F 如 图 所 示,小车下面用长为L=3m的钢丝绳吊着质量为m=3.0×10kg的货物,以速度v=2m/s水平匀速行 驶。小车突然刹车并立即停止,此时钢丝绳受到的拉力是多少?(g=10m/s2) 三.提升能力: 9.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小 球A和B,在各自不同的水平面上做匀速圆周运动,以下说法正确的是 A∈ A. VA>VE B. OA>UB C. as>ab D.压力N=NB 10.如图所示,A、B、C三个小物体放在水平旋转的圆盘上,它们与圆盘间的最大静摩擦力与其重 力成正比,比例系数均为k.已知m=2m=2m,rc=2rA=2rB,圆台以角速度u旋转时,A、B、C均没 有滑动,则() A.C的向心加速度最大 所受静摩擦力最大 B C r
5．一个物体紧贴圆筒的内壁随圆筒一起做匀速圆周运动，如图所示，提供物 体做 匀速圆周运动的向心力是 ( ) A．重力 B．弹力 C．静摩擦力 D．滑动摩擦力 6．如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固 定于 O 点，在 O 点正下方的 P 点钉一颗钉子，使悬线 拉紧与竖直方向成一角度θ ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（速度大小保持不变） （ ） A.小球的角速度不变 B.小球的向心加速度不变 C.小球的向心力突然变大 D.悬线所受的拉力不变 7．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀 速率行驶，下图为四个关于雪橇受到的牵引力 F 及摩 擦力 Ff的示意图（O 为圆心），其中正确的是（ ）[ 8． 如 图 所 示，小车下面用长为 L=3m 的钢丝绳吊着质量为 m=3.0×103 kg 的货物，以速度 v=2m/s 水平匀速行 驶。小车突然刹车并立即停止，此时钢丝绳受到的拉力是多少?（g=10m/s2） 三.提升能力： 9.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相 等的小 球 A 和 B，在各自不同的水平面上做匀速圆周运动，以下说法正确的是 （ ） A. VA>VB B. ωA>ω B C. aA>aB D.压力 NA=NB 10．如图所示,A、B、C 三个小物体放在水平旋转的圆盘上，它们与圆盘间的最大静摩擦力与其重 力成正比，比例系数均为 k.已知 mA=2mB=2mC,rC=2rA=2rB，圆台以角速度ω 旋转时，A、B、C 均没 有滑动，则（ ） A.C 的向心加速度最大 B.B 所受静摩擦力最大 θ O P
C.当圆盘转速逐渐增大时,C比B先开始滑动 D.当圆盘转速逐渐增大时,A比B先开始滑动 11.在一宽阔的马路上,司机驾驶着汽车匀速行驶,突然发现正前方有一堵墙,为了避免与墙相 撞,试分析说明他是紧急刹车好还是转弯好?(设汽车转弯时做匀速圆周运动,最大静摩擦力 与滑动摩擦力相等。) 四.感悟经典: 例题:(2011安徽)一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的 部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图(a)所示,曲线上的A点的曲率 圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的 曲率圆,其半径p叫做A点的曲率半径。现将 一物体沿与水平面成a角的方向已速度v抛 出,如图(b)所示。则在其轨迹最高点P处的 曲率半径是() A g c o cos a d o cos a g gina 解析:物体在其轨迹最高点P处只有水平速度,其 水平速度大小为 Cocos a,根据牛顿第二定律得mg=m (vo cos a) 所以在其轨迹最高点P处的 曲率半径是p="0sa,c 第六节向心力 巩固基础 1.AC2.D3.B4.C5.B6.C7.C
C.当圆盘转速逐渐增大时，C 比 B 先开始滑动 D.当圆盘转速逐渐增大时，A 比 B 先开始滑动 11．在一宽阔的马路上，司机驾驶着汽车匀速行驶，突然发现正前方有一堵墙，为了避免与墙相 撞，试分析说明他是紧急刹车好还是转弯好？（设汽车转弯时做匀速圆周运动，最大 静摩擦力 与滑动摩擦力相等。） 四.感悟经典： 例题：（2011 安徽）一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一 部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a）所示，曲线上的 A 点的曲率 圆定义为：通过 A 点和曲线上紧邻 A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做 A 点的 曲率圆，其半径 ρ 叫做 A 点的曲率半径。现将 一物体沿与水平面成 α 角的方向已速度 v0 抛 出，如图（b）所示。则在其轨迹最高点 P 处的 曲率半径是（ ） A． 2 0 v g B． 2 2 0 v sin g C． 2 2 0 v cos g D． 2 2 0 cos sin v g 解析：物体在其轨迹最高点 P 处只有水平速度，其 水平速度大小为 v0cosα，根据牛顿第二定律得 2 0 ( cos ) v a mg m = ，所以在其轨迹最高点 P 处的 曲率半径是 2 2 0 v a cos g = ，C 正确。 第六节 向心力 一.巩固基础： 1.AC 2.D 3.B 4.C 5.B 6.C 7.C ρ A v0 α ρ P 图 （a） 图 （b）
8.解:刹车后,m以0为圆心在竖直平面内做圆周运动,物体受力分析如图示 刹车时,物体的速度大小仍为V=2m/s F-- Fr 由①2得:F=3.4x10N 提升能力 9 AD 10. AC 11解:设汽车的速度为vo,质量为皿,重力加速度为g,滑动摩擦因数为μ。 刹车时:y2-v=2as F=ma- a=-ug 由12③得:s= 转弯时:汽车的转弯半径小于车到墙的距离 fmax f- mmx=umg F 由①②3得:S= S<r故刹车好
8.解：刹车后，m 以 o 为圆心在竖直平面内做圆周运动，物体受力分析如图示 刹车时，物体的速度大小仍为 V=2m/s F mg F − = n -------------① 2 n v F m L = --------------------② 由①②得：F=3.4x104 N 二.提升能力： 9.AD 10.AC 11 解：设汽车的速度为 v0，质量为 m，重力加速度为 g，滑动摩擦因数为 。 刹车时： 2 2 0 v v as − = 2 ------------------------① F ma = ---------------------------------② a g = − ---------------------------------③ 由①②③得： 2 0 2 v s g = 转弯时：汽车的转弯半径小于车到墙的距离 max n f F = -------------------------① max f mg = -------------- --------② 2 0 n v F m r = ---------------------------③ 由①②③得： 2 0 v s g = s r 故刹车好 O G F