高中物理專題5.5向心加速度講基礎版含解析新人教版必修

1、5.5 向心加速度知識點一、對向心加速度的理解一、速度變化量1速度變化量(1)速度變化量是指運動物體在一段時間內(nèi)的末速度與初速度之差。(2)速度是矢量，速度的變化量v也是矢量，vv2v1是矢量式，其運算滿足平行四邊形定則或三角形定則。探究：設質(zhì)點沿半徑為r的圓周運動，某時刻位于A點，速度為VA，經(jīng)過時間后位于B點，速度為VB，質(zhì)點速度的變化量沿什么方向？對向心加速度的進一步理解合作討論1向心加速度是從哪個角度描述速度變化快慢的？你對向心加速度有何認識？提示：向心加速度的方向總指向圓心，與速度方向垂直，只改變速度方向，不改變速度大小，所以向心加速度是描述速度方向改變快慢的物理量向心加速度大，即速

2、度方向改變得快2勻速圓周運動的加速度和向心加速度有什么關(guān)系？勻速圓周運動是否為勻變速運動？名師點睛1物理意義：描述線速度改變的快慢，只改變線速度方向，不改變其大小2方向：總是沿著圓周運動的半徑指向圓心，即方向始終與運動方向垂直，方向時刻改變不論加速度an的大小是否變化，an的方向是時刻改變的，所以圓周運動一定是變加速運動說明：做變速圓周運動的物體，加速度并不指向圓心，該加速度有兩個分量：一是向心加速度；二是切向加速度，切向加速度改變速度的大小【典型例題】【例題1】關(guān)于向心加速度的說法正確的是()A向心加速度越大，物體速率變化越快B向心加速度的大小與軌道半徑成反比C向心加速度的方向始終與線速度方

3、向垂直D在勻速圓周運動中向心加速度是恒量【答案】C名師點睛向心加速度與合加速度的關(guān)系(1)物體做勻速圓周運動時，向心加速度就是物體運動的合加速度(2)物體做變速圓周運動時，合加速度必有一個沿切線方向的分量和指向圓心方向的分量，其指向圓心方向的分量就是向心加速度【針對訓練】關(guān)于勻速圓周運動的說法，正確的是()A勻速圓周運動的速度大小保持不變，所以做勻速圓周運動的物體沒有加速度B做勻速圓周運動的物體，雖然速度大小不變，但方向時刻都在改變，所以必有加速度C做勻速圓周運動的物體，加速度的大小保持不變，所以是勻變速(曲線)運動D做勻速圓周運動的物體，加速度大小雖然不變，但加速度的方向始終指向圓心，加速度

4、的方向時刻都在改變，所以勻速圓周運動既不是勻速運動，也不是勻變速運動【答案】BD【解析】速度和加速度都是矢量，做勻速圓周運動的物體，雖然速度大小不變，但方向時刻在改變，速度時刻發(fā)生變化，必然具有加速度加速度大小雖然不變，但方向時刻改變，所以勻速圓周運動是變加速曲線運動，故選項B、D正確知識點二、對向心加速度公式的理解和應用1不同形式的各種表達式an2rr42n2r42f 2rv。2對向心加速度表達式的理解及計算（1）影響向心加速度大小的因素有哪些？向心加速度的大小與運動物體的質(zhì)量有關(guān)嗎？提示：線速度、角速度、半徑都會影響向心。（2）向心加速度的表達式是否只適用于勻速圓周運動？名師點睛1向心加速

5、度公式(1)基本公式：an，an2r.(2)拓展公式：an，anv.2向心加速度an與半徑r的關(guān)系圖象如圖(a)(b)所示。 【典型例題】【例題2】如圖所示，一個大輪通過皮帶拉著小輪轉(zhuǎn)動，皮帶和兩輪之間無相對滑動，大輪的半徑是小輪半徑的2倍，大輪上的一點S離轉(zhuǎn)動軸的距離是大輪半徑的。當大輪邊緣上的P點的向心加速度是12 m/s2時，大輪上的S點和小輪邊緣上的Q點的向心加速度各為多少？【答案】4 m/s224 m/s2名師點睛(1)根據(jù)題目中所給的條件，靈活選取an的各種表達式，既可以減少運算又能順利地求解問題。在求解半徑r的大小時，要建立轉(zhuǎn)動物體的空間模型，結(jié)合幾何關(guān)系求出待求量。(2)對車輛輻條的轉(zhuǎn)動、汽車轉(zhuǎn)彎、皮帶傳動等生產(chǎn)、生活中的實例，我們可以通過探究其an、v、r等物理量的變化規(guī)律，抓住關(guān)鍵物理量(an、v、r等)的相互約束關(guān)系求解 【針對訓練】 (多選)如圖所示是甲、乙兩球做勻速圓周運動時，向心加速度隨半徑變化的圖象，其中圖線甲為一雙曲線。由圖象可以知道