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2019-2020年高中物理第五章曲线运动第6节向心力导学案新人教版必修【学习目标】1.准确理解向心力概念、掌握向心力表达式,能熟练分析向心力来源2.自主学习合作探究,通过分析向心力的大小学会用控制变量研究问题的方法3.激情投入体验生活中圆周运动的和谐之美【重点难点】重点向心力的理解与应用难点向心力来源的分析及公式的得出【导学提示】1.依据学习目标认真阅读课本预习,理解向心力概念,能分析向心力的来源,能运用牛顿第二定律推导向心力公式,熟练运用公式求解向心力和向心加速度2.结合生活中的实例(例如汽车拐弯)分析向心力注带★C层选做,带★★B、C层选做【预习案】1.王旭升同学在光滑桌面上用细线拉着小球做匀速圆周运动思考
①小球做圆周运动时,牵绳的手有什么感觉
②对上面小球受力分析,说明向心力的来源
③如果突然松手,将会发生什么现象?2.一个
2.0kg的物体在半径是
1.6m的圆周上以4m/s的速率运动,向心加速度多大?所需向心力多大?3.现有一物体做变速圆周运动,如图所示,试着作图分析合力F产生哪两个作用效果?我的疑问【探究案】一.对议探究点一决定向心力大小的因素情景1在xx年索锲冬奥会上,我国选手庞清、佟健在双人花样滑冰运动中获得骄人成绩,图为佟健拉着庞清在空中做圆锥摆运动的精彩场面已知庞清的体重为G,做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为30°,重力加速度为g,求庞清做圆周运动的向心加速度和受到的拉力问题1依据牛顿第二定律,结合向心加速度公式,写出匀速圆周运动物体的向心力公式?并分析其大小与哪些因素有关?问题2如图所示,长
0.40m的细绳,一端拴一质量为
0.2kg的小球,在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动,若运动的角速度为
5.0rad/s,求绳对小球需施多大拉力?探究点二向心力来源 ★问题3对物体受力分析,说明向心力的来源问题4如图所示,细线长为L,小球质量为,使小球在水平面内做圆锥摆运动,细线与竖直方向的夹角为求
(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小
(2)小球做匀速圆周运动的周期二.组议解决对议遗留问题和我的疑问三.点评和拓展(杆带动小球在竖直面内做圆周运动)训练案
1.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
2.下列关于向心力的说法中,正确的是()A.物体除其它力外还受到向心力的作用B.做匀速圆周运动的物体,其向心力就是它所受的合外力C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.向心力不改变物体做圆周运动线速度的大小★
3.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小图甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是哪一个()
4.如图所示在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动物体相对桶壁静止则 A.物体受到4个力的作用B.物体所受向心力是物体所受的重力提供的C.物体所受向心力是物体所受的弹力提供的D.物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的
5.在一段半径为R的圆弧形水平弯道上已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重力的μ倍则汽车拐弯时的安全速度是 A.v≤错误!未找到引用源B.v≤错误!未找到引用源C.v≤错误!未找到引用源D.v≤μ错误!未找到引用源
6.如图所示为一皮带传动装置右轮的半径为ra是它边缘上的一点左侧是一轮轴大轮的半径为4r小轮的半径为2rb点在小轮上到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中皮带不打滑则 A.a点与b点的线速度大小相等B.a点与b点的角速度大小相等C.a点与c点的角速度大小相等D.a点与d点的向心加速度大小相等
7.一个做匀速圆周运动的物体如果轨道半径不变转速变为原来的3倍所需的向心力就比原来的向心力大40N物体原来的向心力大小为 . ★★
8.一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是4rad/s盘面上距圆盘中心
0.10m的位置,有一个质量为
0.10kg的小物体能够随圆盘一起运动,如图所示
(1)求物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小
(2)关于物体的向心力,甲、乙两人有两种不同意见甲认为该向心力等于圆盘对物体的静摩擦力,指向圆心;乙认为物体有向前运动的趋势,静摩擦力方向,即向后,而不是和运动方向垂直,因此向心力不可能是静摩擦力你的意见是什么?说明理由FvO漏斗内壁光滑汽车在水平公路上匀速转弯物块随圆筒一起绕轴匀速转动物块随圆盘一起匀速转动FMN甲NM乙FMN丙FMN丁F●rω。