6.3向心加速度 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（19张PPT）

1.线速度
2.角速度
3.转速
4.周期 T（s）
5.频率f（Hz）
转换关系：
高中物理 必修二
第六章 圆周运动
3
向心加速度
地球受到什么力的作用?
这个力可能沿什么方向?
一、向心加速度的方向
讨论
应该受到指向太阳的引力作用
讨论
小球受到几个力的作用?
这几个力的合力沿什么方向?
一、向心加速度的方向
O
G
FN
F
小球受力分析：
O
FN与G相抵消，所以合力为F
指向圆心
一、匀速圆周运动加速度方向
·
v
an
1、定义：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度
4、物理意义：描述速度方向变化的快慢
2、符号：an
3、方向：始终指向圆心
5、说明：匀速圆周运动加速度的大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动
二、向心加速度大小
1、下列关于向心加速度的说法正确的是（　　）
A．在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
B．向心加速度的方向始终与速度方向垂直
C．向心加速度的大小与轨道半径成反比
D．向心加速度越大，物体速率变化越快
B
2、如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下比例正确的是（　）
A．A，B，C三点的加速度之比aA：aB：aC=6:2:1
B．A，B，C三点的线速度大小之比vA：vB：vC=3:2:2
C．A，B，C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC=2:2:1
D．A，B，C三点的周期之比TA：TB：TC=1:1:2
解析：
3、如图所示，一个球绕中心轴线 以角速度 做匀速圆周运动，则（　　）
A．a，b两点的线速度相同
B．a，b两点的角速度相同
C．若 ，则a，b两点的线速度之比
D．若 ，则a，b两点的向心加速度之比
解析：
4、转篮球是一项难度较高的动作技巧，其中包含了许多物理知识。如图，假设某同学能让篮球在手指上（手指刚好在篮球的正下方）做匀速圆周运动，下列有关该同学转篮球的物理知识正确的是（　　）
A．篮球上各点做圆周运动的圆心在手指上
B．篮球上各点的向心加速度方向都指向球心
C．篮球上各点做圆周运动的线速度大小相等
D．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小
D
5、如图所示，已知绳长为L=20cm，水平杆长为L′=0.1m，小球质量m=0.3kg，整个装置可绕竖直轴转动。g取10m/s2，要使绳子与竖直方向成45°角，求：（结果均保留三位有效数字）
（1）小球的向心加速度大小；
（2）该装置转动的角速度；
（3）此时绳子的张力大小。
解析：
（1）利用牛顿第二定律可得
mgtan 45°=man
解得
an=gtan 45°=10.0 m/s2
（2）由an=ω2r r=L′＋Lsin 45°
联立解得 ω≈6.44 rad/s
（3绳子的张力为 FT= ≈4.24 N
6、飞机在做俯冲拉起运动时，可以看成是在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若在最低点附近做半径为 的圆周运动，飞行员的质量 ，飞机经过最低点P时的速度为 ，试计算：
（1）此时飞机的向心加速度a的大小；
（2）此时飞行员对座椅的压力 是多大。（g取 ）
解析：
(1)
(2)
7、如图所示，小球通过细线绕圆心O在足够大的光滑水平面上做匀速圆周运动。已知小球质量m=0.40kg，线速度大小v=1.0m/s，细线长L=0.25m。求：
(1)小球的角速度大小；
(2)小球运动一周的时间；
(3)小球的向心加速度大小；
(4)若某一时刻细线突然断，小球的具体运动特点。
解析：
（1）
（2）
（3）
(4)若某一时刻细线突然断，小球所受合外力为0，在水平面上沿切线方向做匀速直线运动。