第五节 向心加速度课堂探究探究一 对速度变化量的理解问题导引如图所示,以速度 v 水平飞向球拍的网球被球拍以同样大小的速度反向弹回;电子以大小为 v 的速度绕原子核做匀速圆周运动,请思考:(1)如何求网球速度的变化量
(2)电子沿圆周运动周期的过程,如何求电子速度的变化量
提示:(1)网球被球拍击中前后的速度在一条直线上,计算其速度变化量时,先确定好正方向,确定初、末速度的正负号,可求得其速度变化量 Δv=v 末-v 初;(2)电子在周期的过程中,初、末速度不在一条直线上,应根据平行四边形定则确定其速度变化量
名师精讲1.速度变化量(1)速度变化量是指运动物体在一段时间内的末速度与初速度之差
(2)速度是矢量,速度的变化量 Δv 也是矢量,Δv=v2-v1是矢量式,其运算满足平行四边形定则或三角形定则
2.用矢量图表示速度变化量(1)同一直线上速度变化关系图如图所示
(2)不在同一条直线上的速度变化如图所示
(3)在匀速圆周运动中,物体由 A 运动到 B,其速度变化量 Δv 如图所示
【例 1】 物体以初速度 v0做平抛运动,经一段时间(未落地)速度大小变为 v,如图所示
则此过程中物体速度变化量的大小和方向分别为( )1A.v-v0,水平向右B.v0-v,水平向左C
,竖直向下D
,方向无法确定解析:平抛物体运动一段时间后末速度方向与初速度方向不在同一直线上,作出如图所示,因平抛运动加速度为 g,故 Δv 方向竖直向下,与 v0方向垂直,且 Δv=,方向竖直向下
答案:C题后反思 速度变化量的运算为矢量运算,Δv=v-v0的意义为以 Δv、v0为邻边,v 是对角线的平行四边形,也可以将三个矢量转化到三角形中运算
探究二 对向心加速度及意义的理解问题导引如图所示,卫星绕地球做匀速圆周运动,小球绕细绳的另一端在竖直平面内做变速圆周运动,请思考:卫星以及小球的向心加速度分别指向