内容正文:
第五章 曲线运动
第四节 向心力&向心加速度
(1)向心力
链球运动
在俯视视角下,分析链球当前的运动方向和受力情况
v
F
自主活动
光滑水平桌面,一根细绳系住小球,小球做匀速圆周运动。
小球受几个力的作用?
受力分析
结论:做匀速圆周运动的物体,合外力指向圆心,始终与速度v垂直。
小球的合外力有何特点?
假设游客在水平面内做圆周运动,请分析此时游客受到的向心力来源。
F合
mg
FT
O
具体某个力可以不在平面上,但是最终的合力必须在平面上。
重力和拉力的合力提供向心力
O
θ
圆
锥
摆
O'
FT
mg
F合
【结论】
研究表明,物体做匀速圆周运动的条件是受到与物体的速度方向垂直、始终指向圆心的合力作用。这个力称为“向心力”。常记为F向。
O
mg
FN
受力分析的不同视角
O
O
F向
v
v
v
O
F向
F向
F向
向心力
3. 作用效果:
1. 定义:
2. 方向:
注意:向心力是根据效果命名的力,不是物体真实受到的力,受力分析时不需要分析向心力,只能说某个力或某几个力的合力提供了向心力.
做圆周运动的物体受到一个始终指向圆心的力的作用,这个力叫做向心力;
与速度方向垂直,始终沿半径指向圆心;
只改变速度的方向,不改变速度的大小。
O
F向
v
v
v
O
F向
F向
常见匀速圆周运动物体的向心力来源
FN
mg
Ff
转
盘
静摩擦力Ff 提供向心力
常见匀速圆周运动物体的向心力来源
F
环 绕
模
型
万有引力提供向心力
向心力的大小
课堂小结
【关于向心力的几点说明】
1.向心力是按效果命名的力,它可以是其他力的合力,也可以是某个力,还可以是某个力的分力。在对物体进行受力分析时,一定不要在物体实际所受力的基础上再加一个向心力。
2.向心力的作用效果只改变圆周运动的方向,而不改变速度的大小。
3.向心力是变力。虽然向心力的大小不变但其方向时刻改变,故匀速圆周运动是在变力作用下的曲线运动。
4.由向心力产生的向心加速度的方向总是指向圆心。
课堂作业
作业6
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