2017-2018学年教科版必修二 2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 学案
2017-2018学年教科版必修二    2.2  匀速圆周运动的向心力和向心加速度     学案第2页

(4)匀速圆周运动的加速度大小不变,故此运动是匀变速运动.(×)

(5)根据a=知加速度与半径r成反比.(×)

2.在长0.2 m的细绳的一端系一个质量为0.1 kg的小球,绳的另一端固定在光滑水平桌面上,使小球以0.6 m/s的速度在桌面上做匀速圆周运动,则小球运动的角速度为________,向心加速度为________,绳拉小球的力大小为________.

答案 3 rad/s 1.8 m/s2 0.18 N

解析 角速度ω== rad/s=3 rad/s

小球运动的向心加速度a== m/s2=1.8 m/s2

绳的拉力提供向心力,故F=m=0.18 N.

一、向心力

[导学探究] (1)分析图1甲、乙、丙中小球、地球和"旋转秋千"(模型)做匀速圆周运动时的受力情况,合力的方向如何?合力的方向与线速度方向有什么关系?合力的作用效果是什么?

图1

(2)如图2所示,用手拉细绳使小球在光滑水平地面上做匀速圆周运动,在半径不变的的条件下,减小旋转的角速度,感觉手拉绳的力怎样变化?在角速度不变的条件下增大旋转半径,手拉绳的力怎样变化?在旋转半径、角速度相同的情况下,换用不同质量的球,手拉绳的力有什么不同?

图2

答案 (1)甲图中小球受绳的拉力、水平地面的支持力和重力的作用,合力等于绳对小球的拉力;乙图中地球受太阳的引力作用;丙图中秋千受重力和拉力共同作用.三图中合力的方向都沿半径指向圆心且与线速度的方向垂直,合力的作用效果是改变线速度的方向.