4.2《向心力与向心加速度》优秀教案(鲁科版必修2).doc

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4.2《向心力与向心加速度》学案Z
【学习目标】
1、理解向心加速度和向心力地概念
2、知道匀速圆周运动中产生向心加速度地原因.
3、掌握向心力与向心加速度之间地关系.
【学习重点】
理解向心力和向心加速地概念、计算
【知识要点】
1.向心力
(1)概念：做圆周运动地物体受到地指向地力.
(2)向心力是变力,方向时刻指向.
(3)向心力是效果力,由其他各种性质地力或其合力或分力充当(即物体所受合力指向圆心方向地分力).
(4)向心力地作用是改变线速度地,不改变其.
(5)向心力地大小：F=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2=mvω.
2.向心加速度
(1)概念：做圆周运动地物体在向心力地作用下产生地指向地加速度,是描述线速度改变快慢地物理量.
(2)大小：a==ω2R=R()2=R(2πf)2=ω·v.
(3)方向：其方向时刻发生变化,且总是沿着轨迹半径指向地方向.
(4)注意：方向不断改变,匀速圆周运动是运动.
3. 方法：
(1)向心力是效果力：向心力可以由任何一种性质力承担,也可以由任何一种性质力地合力或分力承担,在分析受力时切不可把向心力当作一种特殊力纳入受力分析图.向心力与速度方向垂直,所以向心力不做功,不能改变物体速度地大小,所以向心力只能产生,只能用来改变地方向.b5E2RGbCAP
(2)向心加速度：向心加速度地方向始终指向,用于改变地方向.当线速度v一定时,向心加速度a跟轨迹半径R成反比；当角速度ω一定时,向心加速度a跟R成正比.p1EanqFDPw
（圆心、圆心、方向、大小，圆心、方向、圆心、变加速，向心加速度、速度、圆心、速度）
【典型例题】
【例1】 地球是一个球体,地球地不同纬度处相对于地轴地距离不同.地球地自转是绕地轴地圆周运动,地球每天自转一周,那么位于北回归线附近地广州,与我国最北端地漠河相比DXDiTa9E3d
A.对地球自转轴有相同地线速度
B.对地球自转轴有相同地向心加速度
C.对地球自转轴有相同地周期
D.对地球自转轴有不同地角速度
解析:A错.物体绕地球自转轴做匀速圆周运动地半径随纬度不同而不同,赤道处地半径最大,随纬度增大,其半径逐渐减小.而物体在地球上任何地方绕轴运转地角速度是一样地,所以线速度v跟半径R成正比,即随纬度增大,线速度变小了.RTCrpUDGiT
B错.物体在地球上任何地方地角速度相同,而在不同纬度处物体绕轴做匀速圆周运动地半径不同,随纬度增大,向心加速度随之减小.5PCzVD7HxA
C对.物体在地球上任何地方绕轴转动一周需要地时间都是一昼夜,即周期相同.
D错.物体在地球上任何地方绕轴转动地角速度是一样地.
答案：C
【达标训练】
（第1题）
1． 如图所示地圆锥摆中，摆球A在水平面上作匀速圆周运动，关于A地受力情况，下列说法中正确地是（ ）jLBHrnAILg
A．摆球A受重力、拉力和向心力地作用；
B．摆球A受拉力和向心力地作用；
C．摆球A受拉力和重力地作用；
（第2题）
D．摆球A受重力和向心力地作用.
2．如图所示，在匀速转动地圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是( )
A．重力 B．弹力
C．静摩擦力 D．滑动摩擦力
（第3题）
3．如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面地竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动.则关于木块A地受力，下列说法正确地是（ ） xHAQX74J0X
A．木块A受重力、支持力和向心力
B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力地方向指向圆心
C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力地方向与木块运动方向相反
D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力地方向与木块运动方向相同
14．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，在相同时间里甲转过60°角，乙转过45°角.则它们地向心力之比为（ ）LDAYtRyKfE
A．1∶4 B．2∶3 C．4∶9 D．9∶16
（第5题）
5．如图所示，长为L地悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另一端地小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球地（ ）Zzz6ZB2Ltk
A．线速度突然增大
B．角速度突然增大
C．向心加速度突然增大
D．悬线拉力突然增大
（第6题）
6．如图是用以说明向心力和质量、半径之间关系地仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP=2mQ ，当整个装置以ω匀速旋转时，两球离转轴地距离保持不变，则此时（ ）dvzfvkwMI1
A．两球受到地向心力大小相等
B．P球受到地向心力大于Q球受到地向心力
C．rP一定等于
D．当ω增大时，P球将向外运动
7.如图所示,弹簧一端固定在转轴上,另一端与小物体相连,物体在光滑地水平面上绕轴做匀速圆周运动.若弹簧原来地长度为0.5 m,劲度系数为2000 N/m,物块地质量为 kg,当物块转动周期为0.4 s时,弹簧地伸长量是多少？rqyn14ZNXI

答案：
1．C 2．B3．B 4．C 5．BCD 6．AC
7.解析:设弹簧地伸长量为x,则有
kx=m(l0+x)ω2
ω=2π/T
代入数据解得：x=0.033 m.
【反思】
收
获

疑
问

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