(共19张PPT)
例1:地球受到太阳的万有引力,力的方向指向太阳。
例2:小球受到桌面的支持力、重力和绳的拉力。拉力和支持力平衡,小球受到的合力为绳的拉力,方向指向圆心。
由分析知,物体所受合力指向圆心,物体的加速度也指向圆心。
1.向心加速度
定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫做向心加速度。
向心加速度的方向:总是沿半径指向圆心,每时每刻在不断地变化。
2.向心加速度的大小
如图:设质点在各种情况下速度的变化量可以用v1指向v2的矢量来表示。
有了速度的变化量的概念以后我们到底应该怎样表示圆周运动的加速度的大小呢?如图设质点做半径为r的匀速圆周运动。
总结:(1)向心加速度总是指向圆心。方向始终与速度的方向垂直。故向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小,向心加速度的大小表示速度方向的改变的快慢。
(2)向心加速度的两种表达式的物理意义,在利用这两个公式比较两个作匀速圆周运动的质点的向心加速度大小时,应表达为:当线速度 相等时,向心加速度 的大小与半径r成反比;当角速度ω相等时,向心加速度的 大小与半径r成正比。
例题:一列火车质量为500t,拐弯时沿着圆弧形轨道前进,圆弧半径为375m,通过弯道时车速为54 km/h,产生的向心加速度是多大?
向心加速度
定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫做向心加速度。
向心加速度的方向:总是沿半径指向圆心,每时每刻都在不断地变化。
1.一小球被一细绳拴着,在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,向心加速度为a,则( )
A.小球的角速度
B.小球在时间t内通过的路程为
C.小球做匀速圆周运动的周期
D.小球在时间t内可能发生的最大位移为2R
ABD
2.关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小,下列说法正确的是( )
A.在赤道上向心加速度最大。
B.在两极向心加速度最大。
C.在地球上各处,向心加速度一样大。
D.随着纬度的升高,向心加速度的值逐渐
减小。
AD
汽车转弯或刹车安全由谁定?
(2)若采用急刹车的方式,则由题意可知,汽车在水平方向受滑动摩擦力的作用,在竖直方向受到二个力:重力、支持力,二力平衡,因而在水平面上做匀速直线运动.根据牛顿第三运动定律: ;根据摩擦力公式 得加速度的大小为: 。
比较上面s、R大小的表示式可以看出:当汽车的速度一定、距障碍物距离一定时,s小于R,即采用急刹车方法滑行距离短,因而采用这种方式较好。
实际调查:通过调查在实际交通中见到的车祸,椐有经验的司机说:紧急避险时,急刹车或者急转弯有时都不保险,但也有时都保险,这是为什么?
联系实际分析:从上述解法一的一般分析可以看出,确实存在着一定的缺陷,忽视了题目中的条件:即解题中始终没有考虑障碍物的宽度大小及汽车离障碍物的距离。