1、6 向心力,1知道什么是向心力，理解它是一种效果力 2知道向心力大小与哪些因素有关，理解公式的确切含义，并能用来进行计算 3知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果,合力,圆心,速度方向,来源 (1)向心力不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力来命名的它是根据力的 来命名的 (2)凡是产生 的力，不管属于哪种力，都是向心力匀速圆周运动的向心力一定是其 温馨提示 匀速圆周运动的向心力大小不变，方向时刻改变，是变力,作用效果,向心加速度,合力,二、变速圆周运动和一般的曲线运动 变速圆周运动变速圆周运动物体所受合外力 向心力，合外力一般产生两个效果，根据合外力F产生的效
2、果，可以把F分解为两个互相垂直的分力：(1)跟圆周相切的分力Ft产生沿 方向的加速度，简称为切向加速度切向加速度与物体的 方向共线，描述物体 ；,一般不等于,圆周切线,速度,速度大小的变化快慢,(2)指向圆心的分力Fn就是 ，产生向心加速度向心加速度始终与速度方向 ，描述 仅有向心加速度的圆周运动是 运动，同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是 运动 一般曲线运动的处理方法一般曲线运动，可以把曲线分割为许多很短的小段，质点在每一小段的运动都可以看做 的一部分，圆弧弯曲程度不同，表明它们具有不同的 这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了,向心力,垂直
3、,速度方向改变的快慢,匀速圆周,变速圆周,圆周运动,半径,来源 (1)向心力可以由重力提供，如用细线拴住小球在竖直面内转动，当它经过最高点时，若绳的拉力恰好为零，则此时向心力由重力提供，FnG，如图5-6-1(a) (2)向心力可以由弹力提供，如用细线拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，向心力由细线的拉力FT(即弹力)提供，即FnFT，如5-6-1(b)图5-6-1,(3)向心力可以由摩擦力提供，如物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相对转盘静止，向心力由转盘对物体的静摩擦力提供，即FnFf，如图5-6-1(c) (4)向心力可以由合力来提供，如细线拴住小球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球经过
4、最低点时向心力由细线的拉力FT和重力G的合力提供，即FnFTG，如图5-6-1(d) (5)向心力可由某个力的分力提供，如小球在细线作用下，在水平面内做圆锥摆的运动，向心力由细线的拉力在水平面内的分力提供，即FnF1，如图5-6-1(e) 注意：向心力是效果力，对物体进行受力分析时不能考虑向心力,二、匀速圆周运动与变速圆周运动的比较,变速圆周运动中，合外力沿半径方向的分力提供向心力，产生向心加速度，只改变速度方向，不改变速度大小；合外力沿圆周切线方向的分力产生切向加速度，只改变速度的大小，而不改变速度的方向,【典例1】 下列关于向心力的说法中正确的是 ( )A物体由于做圆周运动而产生向心力B向
5、心力不改变做圆周运动物体的速度大小C做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力,向心力的理解,解析 力是改变物体运动状态的原因，具有向心力，物体才做圆周运动，而不是因为做圆周运动才产生向心力故A错向心力只改变物体运动的方向，不改变速度的大小故B对物体做匀速圆周运动的向心力方向永远指向圆心，其大小不变，方向时刻改变，故C错只有匀速圆周运动中，合外力充当向心力，而非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合外力，而是合外力指向圆心的分力提供向心力，D错故选B. 答案 B,借题发挥 向心力是效果力，是做圆周运动物体所受的指向圆心的合力或合力的分力，它的作用是产生向心加
6、速度，它只改变线速度的方向，不改变线速度的大小,【变式1】做匀速圆周运动的物体所受的向心力是 ( )A因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是 一个恒力B因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改 变线速度的大小C物体所受的合外力D向心力和向心加速度的方向都是不变的,解析 做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力，由于指向圆心，且与线速度垂直，不能改变线速度的大小，只能改变线速度的方向，向心力虽大小不变，但方向时刻改变，不是恒力，由此产生的向心加速度也是变化的，所以A、D错误，B、C正确 答案 BC,【典例2】 (2011广州高一检测)如图5-6-2所示，细绳一端系
7、着质量M0.6 kg的物体A静止在水平转台上，另一端通过轻质小滑轮O吊着质量m0.3 kg的物体B.A与滑轮O的距离为0.2 m，且与水平面的最大静摩擦力Fmax2 N，为使B保持静止状态，水平转台做圆周运动的角速度应在什么范围内？(g取10 m/s2),向心力公式的应用,图5-6-2,借题发挥 在水平面上做圆周运动的物体，当角速度变化时，物体的向心力变化，物体有远离或向着圆心运动的(半径有变化)趋势这时要根据物体的受力情况，判断物体受的某个力是否存在以及这个力存在时的方向，大小变化情况(特别是一些接触力，如静摩擦力、绳的拉力等)，此类临界问题可以考虑极限情况,【变式2】做匀速圆周运动的物体，它所受的向心力的大小必定与 ( )A线速度平方成正比B角速度平方成正比C运动半径成反比D线速度和角速度的乘积成正比,
