6.2.2 向心力 導學案 -2024-2025學年高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊_第1頁
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286.2.2向心力【學習目標】1．通過復習回顧受力分析的步驟，能對做圓周運動的物體進行受力分析。2．通過實驗演示，能總結出向心力的表達式，并會計算具體情境中的向心力。【學習重難點】重點：在具體情境中進行受力分析，并計算向心力。難點：探究向心力大小的表達式。【高考鏈接】如圖所示，長為l的輕質細線固定在O1點，細線的下端系一質量為m的小球，固定點O1的正下方0.51處的P點可以垂直于豎直平面插入一顆釘子，現將小球從細線處于水平狀態由靜止釋放，此時釘子還未插入P點，在B點右下方水平地面上固定有一半徑為R=516l的光滑圓弧形槽，槽的圓心在O2，D點為最低點，且∠CO2D=37°，重力加速度為（1）小球運動到B點時的速度大小；（2）如果釘子插入P點后，小球仍然從A點靜止釋放，到達B點時，繩子恰好被拉斷，求繩子能承受的最大拉力；（3）在第（2）問的情況下，小球恰好從槽的C點無碰撞地進入槽內，求整個過程中小球對槽的最大壓力.［解析］（1）設小球運動到B點的速度為vB，由A到B應用動能定理，mgl=12m（2）插入釘子后，小球再次經過B點時有F解得繩子能承受的最大拉力F=5mg.（3）小球從B點開始做平拋運動，在C點時速度方向恰好沿軌道切線方向，即vC=vBcos?在D點有F解得槽對小球的支持力F由牛頓第三定律得小球對槽的最大壓力為FN［答案］(1)2gl（2）5mg（3）11.4mg29【學習過程】一、自主學習1．向心力的表達式Fn2．空中飛椅的受力分析：將空中飛椅簡化成一根繩子系住一個質點，質點在水平面內做勻速圓周運動。該質點受到的力包括：。在下圖中畫出力的示意圖。將力分解，在豎直方向上，受力是否平衡？。在水平方向上受力是否平衡？。質點所受合力：F合=。合力與向心力二、合作學習1．用長為1細繩系住一個質量為m小球，在豎直平面內做圓周運動。（1）分別畫出該球在最低點A、最高點B、與圓心水平的點C三處的受力示意圖。（2）分別寫出該球在A、B、C處向心力的表達式。三、當堂檢測1．如圖所示，細繩的一端固定于0點，另一端系一個小球，在0點的正下方釘一個釘子A，已知AO的距離為繩長的13。小球從一定高度擺下。已知當細繩與釘子相碰前的一瞬間，繩子的張力為小球重力的2四、課堂小結總結分析圓周運動的物體所受向心力的一般步驟，并畫出本節課知識點的思維導圖。五、課后作業1．如圖所示是游樂園轉盤游戲，游客坐在勻速轉動的水平轉盤上，與轉盤相對靜止，關于他們的受力情況和運動趨勢，下列說法中正確的是（）A.游客在勻速轉動過程中處于平衡狀態B.受到重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用C.游客受到的靜摩擦力方向沿半徑方向指向圓心D.游客相對于轉盤的運動趨勢與其運動方向相反2．（多選）如圖所示，在勻速轉動的圓筒內壁（豎直）上，有一物體隨圓筒一起轉動而未滑動，下列說法正確的是（）A．物體受到4個力的作用，分別是重力、彈力、摩擦力和向心力B．物體受到3個力的作用，

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