(5)将和进行比较
(6)得出结论:
注意事项:
(1)小球运动时不能接触纸面,否则则不是圆锥摆
(2)为减少误差,测量周期T时用秒表测出n圈的总时间t,则
(3)h为悬点到轨道面的竖直高度,即运动小球的球心距悬点的竖直高度,,而非悬点距纸面的高度。
通过实验,引导学生思考生活中常见的圆周运动的向心力来源(多媒体课件)
(1) 月球围绕地球公转 (2)弯道跑 (3)花样滑冰 (4)车辆转弯等
5. 说明:
(1) 向心力是按效果命名,而非额外所受一个力,受力分析不能画这个力
(2) 匀速圆周运动向心力合外力
(3) 向心力是变力,方向始终指向圆心
(4) 等式右边的向心力公式是确定的,解题关键是通过受力分析找到等式左边,即物体所受的合外力。
思考:
(如图)一物块随水平转盘匀速转动,分析其向心力的来源。有同学认为,物块m有向前运动的趋势,故静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,即向后,而不是与运动方向垂直,因此向心力不可能是静摩擦力。这种观点对么?
分析:
如图:,而,当很小时,,故、、共线,即物块的相对运动趋势是沿半径向外,所以静摩擦力沿半径指向圆心。
二、 变速圆周运动的向心力
1.定义:当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时,物体做变速圆周运动。
2.大小:
(变速圆周运动的向心力不是合外力,而是合外力沿半径方向的分力。)