1、生活中的向心力 （綜合復(fù)習(xí)課）,一、物體在水平平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),向心力由路面對(duì)車輪的側(cè)向靜摩擦力提供 F向=f靜,汽車在傾斜的路面轉(zhuǎn)彎,N,G,F向,向心力由傾斜路面對(duì)汽車的支持力和重力的合力提供 F向=mg tan,水平路面上轉(zhuǎn)彎,圓錐擺,G,F向,向心力由細(xì)繩的拉力和重力的合力提供 F向=F=mg tan,水平圓盤上放置的物體,1、有細(xì)繩：向心力由靜摩擦力、細(xì)繩的拉力提供 2、沒有細(xì)繩：盤面對(duì)物體的靜摩擦力提供向心力 F向=f靜,f,G,(N)F向,f,F,G,洗衣機(jī)脫水桶內(nèi)的衣服,向心力由洗衣機(jī)脫水桶桶壁對(duì)衣服的支持力提供 F向=N,向心力是按效果命名的力,千萬不要認(rèn)為 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

2、物體另外還受到一個(gè)向心力的作用 !,結(jié)論:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需的向心力由 提供,合力,二、物體在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)一般情況下是變速圓周運(yùn)動(dòng)，中學(xué)階段只研究物體通過最高點(diǎn)或最低點(diǎn)的情況，并且經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)。,分析思路:,2.找出指向勻速圓周運(yùn)動(dòng)圓心的某個(gè)力或幾個(gè)力的合力,即向心力;,3. 列式計(jì)算,求出v、T等物理量。,(受力分析),(求合力),(F合=F向),1.分析物體受力,（1）汽車通過拱橋,汽車通過拱橋頂部（或底部）時(shí)，對(duì)橋面的壓力大小不等于重力,向心力由重力和拱橋?qū)ζ囍С至Φ暮狭μ峁?F向=G-N NG,F向=N-G NG,（2）用細(xì)繩栓著的小球，在豎直

3、平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)通過最高點(diǎn)的情況。,臨界條件：小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)繩的拉力剛好等于0，此時(shí)小球的重力剛好提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,G,能通過最高點(diǎn)的條件：（此時(shí)細(xì)繩開始對(duì)小球產(chǎn)生拉力）,不能通過最高點(diǎn)的條件：（球還沒有到達(dá)最高點(diǎn)就脫離了軌道）,例1、長(zhǎng)為R=0.4m的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴質(zhì)量為m=0.4kg的小球，如果要讓小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)(1)小球在圓周最高點(diǎn)的速度至少為多少?(2)如果小球在最高點(diǎn)的速度v=5m/s,輕繩對(duì)小球的作用力是多少？,拓展：如把輕繩改為輕桿，分析小球速度與輕桿對(duì)球作用力的關(guān)系,V=2m/s,分析:小球在最高點(diǎn)的速度v能否為1m/s,輕繩對(duì)小球有

4、作用力嗎？小球做何運(yùn)動(dòng)?,F=21N,例2、長(zhǎng)為R=0.4m的輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端拴質(zhì)量為m=0.4kg的小球，如果要讓小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)(1)小球在圓周最高點(diǎn)的速度至少為多少?(2)如果小球在最高點(diǎn)的速度v=5m/s,輕桿對(duì)小球的作用力是多少？,V=0m/s,F=21N,分析:如果小球在最高點(diǎn)的速度v=1m/s,輕桿對(duì)小球有作用力嗎？小球做何運(yùn)動(dòng)?,輕桿對(duì)小球有向上的支持力,小球做圓周運(yùn)動(dòng),如球在空心圓形軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),又該如何分析?,能通過最高點(diǎn)的條件：,（3）用輕桿連著的小球或小球在空心圓形軌道內(nèi)，在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)通過最高點(diǎn)的情況。,當(dāng) ,此時(shí)輕桿(軌道外側(cè))

5、對(duì)球產(chǎn) 生拉力(壓力),重力與支持力合力提供向心力,當(dāng) ,此時(shí)輕桿(軌道)對(duì)球的 作用力為0 ,重力提供向心力,當(dāng) ,此時(shí)輕桿(軌道內(nèi)側(cè))對(duì)球提 供支持力,重力與支持力的合力提供向心力,例3長(zhǎng)度為0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為3kg的小球，以O(shè)點(diǎn)為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為2m/s，取g=10m/s2，則此時(shí)輕桿OA將（ ） A受到6.0N的拉力 B受到6.0N的壓力 C受到24N的拉力D受到54N的拉力,B,（2）能通過最高點(diǎn)的條件： （此時(shí)細(xì)繩開始對(duì)小球產(chǎn)生拉力）,（3）不能通過最高點(diǎn)的條件： （球還沒有到達(dá)最高點(diǎn)就脫離了軌道）,小結(jié):1、用細(xì)

6、繩栓著的小球，在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)通過最高點(diǎn)的情況。,（1）臨界條件：小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)繩的拉力剛好等于0，此時(shí)小球的重力剛好提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,（3）當(dāng) ,此時(shí)輕桿(軌道外側(cè))對(duì)球產(chǎn) 生拉力(壓力),重力與支持力合力提供向心力,（1）當(dāng) ,此時(shí)輕桿(軌道)對(duì)球的作用 力為0 ,重力提供向心力,（2）當(dāng) ,此時(shí)輕桿(軌道內(nèi)側(cè))對(duì)球提 供支持力,重力與支持力的合力提供向心力,2、用輕桿連著的小球或小球在空心圓形軌道內(nèi)，在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)通過最高點(diǎn)的情況。,討論:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定是向心力嗎?,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定是向心力,如果物體做的是非勻速圓周運(yùn)動(dòng),合外力還一定是向心力嗎?,例4:質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直放置，開口向上，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為V，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為，則物體在最低點(diǎn)時(shí)，受到的合力就是向心力嗎?方向是指向圓心嗎?,如果物體做的是非勻速圓周運(yùn)動(dòng),合外力不一定是向心力.,但物體與所處半徑方向上的合力就是向心力,N,G