内容正文:
向心力(基础篇)
打卡:让优秀成为习惯 整理:陈庆威
【知识方法——重点突出】
一、向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力,这个合力叫向心力(centripetal force)。
2.表达式:Fn=man=m=mrω2=mωv=mr
3.方向:向心力的方向时刻变化,总与线速度方向垂直,并沿半径指向圆心
4.作用效果:只改变线速度的方向,不改变线速度的大小,产生向心加速度。
二、向心力的来源实例分析
1. 如图,地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动。地球受到太阳的吸引力充当向心力。(即地球受到的合力充当向心力角色)
2.如图,小球在光滑桌面上绕固定图钉做匀速圆周运动。小球受到的细绳的拉力充当向心力。(即小球的合力充当向心力。)
3.如图,小球绕绳子正下方的中心点做匀速圆周运动
小球所受绳子拉力在水平方向的分力充当向心力。(小球所受绳子拉力和重力的合力充当向心力。)受力分析如图:
竖直方向:
水平方向:
4.如图,物块放在转台上,随转台做匀速圆周运动,转台与物体间没有发生相对滑动
小物块所受重力、支持力和静摩擦力三个力的合力充当向心力。(即静摩擦力充当向心力。)
受力分析如图:
竖直方向:
水平方向:
5.如图,滚筒洗衣机中物体跟着滚筒一起匀速转动
物体所受支持力充当向心力。(即筒壁对物体的支持力充当向心力。)
受力分析如图:
竖直方向:
水平方向:
6.如图,小球放在光滑玻璃漏斗中,晃动漏斗,小球在某一平面做匀速圆周运动
物体所受支持力在水平方向上的分力充当向心力。(物体所受重力和支持力的合力充当向心力。)
受力分析如图:
竖直方向:
水平方向:
7.如图,玻璃球沿透明碗的内壁在水平面内做匀速圆周运动(不计摩擦)
玻璃球所受内壁支持力在水平方向上的分力充当向心力。(即合力充当向心力。)
受力分析如图:
竖直方向:
水平方向:
三、向心力的来源说明
向心力由物体已有受力来提供的,它可以是某一个力、某一个力的分力或者物体所受合力。
1. 向心力是根据作用效果命名的,它不是具有确定性质的某种力。
2.公式F=mω2r=m既适用于匀速圆周运动,也适用于变速圆周运动。
3.物体做匀速圆周运动时,向心力由合外力提供。非匀速圆周运动中,合力不一定指向圆心,合力沿半径方向的分力充当向心力。
4.特别注意:向心力不是物体真实受到的一个力,不能