高中物理 5.5 向心加速度课件 新人教版必修2.ppt

5 5向心加速度 提问 什么是匀速圆周运动 匀速 的含义是什么 讨论 那么物体所受的外力沿什么方向 加速度又怎样呢 匀速圆周运动是变加速曲线运动 变加速曲线运动 运动状态改变 一定受到外力 一定存在加速度 1 图5 5 1中的地球受到什么力的作用 这个力可能沿什么方向 2 图5 5 2中的小球受到几个力的作用 这几个力的合力沿什么方向 图5 5 1 图5 5 2 分析生活中圆周运动例子 下面我们要从加速度的定义a v t进行一般性的讨论 一 速度的变化量 1 如果初速度v1和末速度v2在同一方向上 如何表示速度的变化量 v v是矢量还是标量 甲 V1 V V2 1 v1 V2 如图甲 乙 V1 V V2 2 v1 v2 如图乙 2 如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上 如何表示速度的变化量 v V1 V V2 速度的变化量 v与初速度v1和末速度v2的关系 从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v2 从初速度矢量v1的末端作一个矢量 v至末速度矢量v2的末端 矢量 v就等于速度的变化量 速度的变化量 探究 设质点沿半径为r的圆周运动 某时刻位于A点 速度为VA 经过时间后位于B点 速度为VB 质点速度的变化量沿什么方向 VA O A B VB V VA R R 向心加速度 1 做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心 这个加速度称为向心加速度 2 向心加速度的大小 V L t 3 向心加速度公式 4 意义 描述线速度方向改变的快慢 思考与讨论 从公式a v2 r看 向心加速度与圆周运动的半径成反比 从公式a rw2看 向心加速度与半径成正比 这两个结论是否矛盾 下列关于向心加速度的说法中 正确的是 A 向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B 向心加速度的方向保持不变C 在匀速圆周运动中 向心加速度是恒定的D 在匀速圆周运动中 向心加速度的大小不断变化 A 典型例题 典型例题 思考 地球上的物体随着地球一起绕地轴自转 地球上不同纬度的物体的周期一样吗 角速度一样吗 线速度大小一样吗 随堂练习 1 一物体在水平面内沿半径R 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动 线速度V 0 2m s 那么 它的向心加速度为 m s2 它的角速度为 rad s 它的周期为 s 0 2 1 2 2 已知某骑自行车的人 1 0min蹬了10圈 车轮与脚蹬轮盘转数之比为3 1 求车轮转动的线速度的大小和加速度大小 车轮半径为1 0m 解 车轮在1 0min内转过的圈数为30圈 即车轮的转速为 n 30 60 0 5r s车轮的角速度 rad s 车轮的线速度 m s车轮的加速度 1 2 2m s2 3 关于北京和广州随地球自转的向心加速度 下列说法中正确的是 A 它们的方向都沿半径指向地心B 它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C 北京的向心加速度比广州的向心加速度大D 北京的向心加速度比广州的向心加速度小 BD 4 下列关于向心加速度的说法中 正确的是 A 向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B 向心加速度的方向保持不变C 在匀速圆周运动中 向心加速度是恒定的D 在匀速圆周运动中 向心加速度的大小不断变化 A 5 一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍 当前进且不打滑时 前轮边缘上某点A的线速度与后轮边缘上某点B的线速度之比VA VB 角速度之比 A B 向心加速度之比aA aB 6 甲 乙两个物体都做匀速圆周运动 转动半径比为3 4 在相同的时间里甲转过60圈时 乙转过45圈 则它们所受的向心加速度之比为 A 3 4B 4 3C 4 9D 9 16 1 1 2 l 2 l B 7 如图所示 水平转台上放着A B C三物 质量分别为2m m m 离转轴距离分别为R R 2R 与转台动摩擦因数相同 转台旋转时 下列说法正确的是 A 若三物均未滑动 C物向心加速度最大B 若三物均未滑动 B物受摩擦力最小C 转速增加 C物比A物先滑动D 转速增加 物比 物先滑动 能力提升 ABC 8 如图6 6 10所示 长度为L 0 5m的轻杆 一端固定质量为M 1 0kg的小球A 小球的半径不计 另一端固定在一转动轴O上 小球绕轴在水平面上匀速转动的过程中 每隔0 1s杆转过的角度为30 试求 小球运动的向心加速度 14m S2