内容正文:
2 向心力
学习目标 思维导图
1.理解向心力的概念,知道向心力是根据力的作用效果命名的。
2.掌握向心力的表达式,并会分析计算实际情景中的向心力。
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。
必备知识
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一、向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心,这个指向
圆心的力就叫向心力。
2.方向:始终指向圆心,由于方向时刻改变,所以向心力是变力。
3.效果:向心力只改变速度的方向。
4.来源:向心力是根据力的作用效果来命名的,它是由某个力或者几个力的合力提供的。
二、向心力的大小
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三、变速圆周运动和一般的曲线运动的受力特点
1.变速圆周运动
变速圆周运动所受合力一般不等于向心力,合力一般产生两个效果:
(1)跟圆周相切的分力Ft,Ft与速度方向相同或相反,只改变速度的大小。
(2)指向圆心的分力Fn,Fn与速度方向垂直,只改变速度的方向。
2.一般的曲线运动的处理方法
(1)定义:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。
(2)处理方法:一般的曲线运动,可以把曲线分割成许多很短的小段,每一小段可看作一小段圆弧,研究质点在这一小段的运动时,可以采用圆周运动的分析方法进行处理,如图所示。
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1.正误辨析
(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力。( )
解析:向心力的方向在任何时刻都指向圆心,故方向不断变化,所以向心力一定是变力。
答案:×
(2)向心力可以由重力或弹力等来充当,是效果力。( )
答案:√
(3)向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。( )
解析:向心力时刻指向圆心,与速度方向始终垂直,故只改变速度方向,不改变速度大小。
答案:√
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(4)圆周运动中,合力等于向心力。( )
解析:只有在匀速圆周运动中合力才等于向心力。
答案:×
(5)变速圆周运动的向心力并不指向圆心。( )
答案:×
(6)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变。( )
答案:√
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2.(2020江苏启东中学高一上学期期末)如图为某运动员在短道速滑比赛中转弯的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他( )
A.所受的合力为零,做匀速运动
B.所受的合力恒定,做匀加速运动
C.所受的合力恒定,做变加速运动
D.所受的合力