資源簡介

(共10張PPT)
第五章 曲線運動




月球繞地球做(近似的)勻速圓周運動，月球受到什么力的作用?這個力可能沿什么方向?
光滑桌面上一個小球由于細(xì)線的牽引，繞桌面上的圖釘做勻速圓周運動。小球受幾個力的作用?這幾個力的合力沿什么方向？
勻速圓周運動是一種變加速曲線運動
任何做勻速圓周運動的物體的加速度都指向圓心嗎?
?
思考
加速度的定義式是什么？
a 的方向與Δv 的方向相同
如何確定Δv的方向?
速度的變化量Δv
曲線運動中的速度的變化量：


用矢量圖表示速度變化量
作法：從同一點作出物體在一段時間的始末兩個速度矢量v1和v2，從初速度v1的末端至末速度v2的末端所作的矢量就是速度的變化量△v 。
直線運動中的速度的變化量：



v1=3m/s,水平向東;
v2=5m/s,水平向東.
v1=5m/s,水平向東;
v2=3m/s,水平向東.
v1=5m/s,水平向東;
v2=3m/s,水平向西.
v1
Δv
v2
Δv = 2m/s
Δv = -2m/s
設(shè)質(zhì)點沿半徑為r 的圓做勻速圓周運動，某時刻位于A點，速度為vA ，經(jīng)過時間△t 后位于B點，速度為vB 。







勻速圓周運動的加速度方向
vB
Δv
問題：勻速圓周運動的加速度與什么因素有關(guān)呢？
可由定義式　　　　導(dǎo)出
向心加速度
1、定義：做勻速圓周運動的物體加速度指向圓心，這個加速度稱為向心加速度
4、物理意義：描述由于速度方向變化導(dǎo)致速度變化的快慢
2、符號：an
3、方向：始終指向圓心
5、說明：勻速圓周運動加速度的大小不變，方向在時刻改變，所以勻速圓周運動不是勻變速運動，是變加速運動
指向圓心
4、大小：
19.如圖所示，A、B兩物體作勻速圓周運動時的向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線，其中B圖線為雙曲線，可得出 ( )
A、A物體運動時的線速度大小保持不變
B、A物體運動時的角速度大小保持不變
C、B物體運動時的角速度保持不變
D、B物體運動的線速度隨r而改變
練習(xí)
20.關(guān)于北京和廣州隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，下列說法中正確的是
A、它們的方向都沿半徑指向地心
B、它們的方向都平行于赤道平面指向地軸
C、北京的向心加速度比廣州的向心加速度大
D、北京的向心加速度比廣州的向心加速度小





BD
第六節(jié) 向心加速度
【鞏固教材－穩(wěn)扎穩(wěn)打】
1．關(guān)于向心加速度的說法正確的是 ( )
A．向心加速度越大，物體速率變化越快
B．向心加速度的大小與軌道半徑成反比
C．向心加速度的方向始終與速度方向垂直
D．在勻速圓周運動中向心加速度是恒量 ( )
2．關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法正確的是
A．它描述的是線速度方向變化的快慢
B．它描述的是線速度大小變化的快慢
C．它描述的是質(zhì)點在圓周運動中向心力的變化快慢
D．以上說法都不正確
3．關(guān)于地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度的大小，下列說法正確的是 ( )
A．在赤道上向心加速度最大
B．在兩極向心加速度最大
C．在地球上各處，向心加速度一樣大
D．隨著緯度的升高，向心加速度的值逐漸減小
4．關(guān)于作勻速圓周運動的物體的向心加速度，下列說法正確的是 ( )
A．向心加速度的大小和方向都不變
B．向心加速度的大小和方向都不斷變化
C．向心加速度的大小不變，方向不斷變化
D．向心加速度的大小不斷變化，方向不變
【重難突破—重拳出擊】
1．勻速圓周運動的向心加速度 ( )
A．總是與向心力的方向相同，指向圓心且大小不變
B．總是跟速度的方向垂直，方向時刻在改變
C．與線速度成正比
D．與角速度成正比
2．對于做勻速圓周運動的質(zhì)點，下列說法正確的是 ( )
A．根據(jù)公式a=v2/r， 可知其向心加速度a與半徑r成反比
B．根據(jù)公式a=ω2r， 可知其向心加速度a與半徑r成正比
C．根據(jù)公式ω=v/r， 可知其角速度ω與半徑r成反比
D．根據(jù)公式ω=2πn，可知其角速度ω與轉(zhuǎn)數(shù)n成正比
3．關(guān)于勻速圓周運動的向心加速度，下列說法正確的是 ( )
A．由于，所以線速度大的物體的向心加速度大
B．由于，所以旋轉(zhuǎn)半徑大物體的向心加速度小
C．由于a=ω2r，所以角速度大的物體向心加速度大
D．以上結(jié)論都不正確
4．由于地球的自轉(zhuǎn)，物體在地球表面不同點的運動情況是 ( )
A．它們的角速度相同 B．它們的線速度都相同
C．它們的周期都相同 D．它們的向心加速度都相同
5．圖6-17所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，A是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，B點在小輪上，它到小輪中心的距離為r.C點和D點分別位于小輪和大輪的邊緣上.若在傳動過程中，皮帶不打滑.則 ( )
A．A點與B點的線速度大小相等
B．A點與B點的角速度大小相等
C．A點與C點的線速度大小相等
D．A點與D點的向心加速度大小相等
6．如圖6-18所示，O1為皮帶傳動的主動輪的軸心，輪半徑為r1，O2為從動輪的軸心，輪半徑為r2∶r3為固定在從動輪上的小輪半徑，已知r2＝2r1，r3＝1.5r1,A.B和C分別是3個輪邊緣上的點，質(zhì)點A.B.C的向心加速度之比是 ( )
A．1∶2∶3????????? B．2∶4∶3
C．8∶4∶3????????? D．3∶6∶2
7．下列關(guān)于向心加速度的說法中正確的是 ( )
A．向心加速度的方向始終與速度方向垂直
B．在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的
C．做圓周運動時，向心加速度一定指向圓心
D．地球自轉(zhuǎn)時，各點的向心加速度都指向地心
8．如圖6-19所示，O1和O2是摩擦傳動的兩個輪子，O1是主動輪，O2是從動輪.若兩輪不打滑，則對于兩輪上a.b.c三點(半徑比為1∶2∶1)，其向心加速度的比為 ( )
A．2∶2∶1?????? B．1∶2∶2?? ? C．1∶1∶2???? D．4∶2∶1
【鞏固提高—登峰攬月】
1．如圖6-20所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，A、B兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關(guān)系是rA＝rC＝2rB.若皮帶不打滑，求A、B、C輪邊緣的a、b、c三點的角速度之比和線速度之比.









2．一列火車以72km/h的速度運行，在駛近一座鐵橋時，火車以0.1m/s2的加速度減速，90s后到達(dá)鐵橋，如果機車輪子半徑為60cm，車廂輪子的半徑為36cm，求火車到達(dá)鐵橋時機車輪子和車廂輪子的轉(zhuǎn)速和輪子邊緣的向心加速度。（車輪與軌道間無滑動。）









【課外拓展—超越自我】
1．勻速（率）圓周運動是圓周運動的特例，更普遍情況應(yīng)屬于非勻速圓周運動。做這種圓周運動的物體不僅需要向心加速度不斷改變其運動方向，而且有沿切線方向的加速度不斷改變其線速度大?。ㄓ捎诰€速度大小不斷改變，其向心加速度的大小不是定值）。顯然非勻速圓周運動加速度a=，其所受合外力也不指向圓心。
如果一小球在水平面內(nèi)沿半徑為R的圓周按路程（v0、k為常數(shù)）運動,求：
（1）在t時刻，小球運動的合加速度a=?
（2）t為何值時，a=k。
（3）當(dāng)a= k時，小球轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n =?








第六節(jié) 向心加速度
【鞏固教材－穩(wěn)扎穩(wěn)打】1.C2.A 3.AD 4.C
【重難突破—重拳出擊】1.AB 2.D 3.D 4.AC 5.CD 6.C 7.AC 8.D
【鞏固提高—登峰攬月】1.解析A、B兩輪通過皮帶傳動，皮帶不打滑，則A、B兩輪邊緣的線速度大小相等，即 va＝vb或va∶vb＝1∶1 (1)
由v＝ωr得 ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2 (2)
B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，則B、C兩輪的角速度相同，即
ωb＝ωc或 ωb∶ωc＝1∶1 (3)
由v＝ωr得 vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2 (4)
解得 ωa∶ωb∶ωc＝1∶2∶2
va∶vb∶vc＝1∶1∶2
2.火車運行的速度等于輪子邊緣相對于輪子軸轉(zhuǎn)動的線速度。
火車到達(dá)鐵橋時的運行速度
v=v0-at=20-0.1×90=11(m/s)由v=rw，w=2πn，得轉(zhuǎn)速。
機車輪子的轉(zhuǎn)速n1=
車廂輪子的轉(zhuǎn)速n2=
機車輪子邊緣的向心加速度
a1=
車廂輪子邊緣的向心加速度
【課外拓展—超越自我】1.解析：依題意，路程s = υ0 t?k t可知，小球初始時刻的切線速度是υ0、切線加速度a的大小為常數(shù)k。故切線速度υ按照υ = υ ? k t變化。
小球的向心加速度a=. 所以t時刻小球的合加速度
a=
由上述分析可知a=k時，必有a=0, 故υ= υ0 ? k t = 0, t = υ0 / k.
在一段間內(nèi)，小球通過的路程
s = υtk t= υ0?
設(shè)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為n，則
n =





圖6-17

圖6-18

圖6-19

圖6-20

展開更多......

收起↑