第六节 向心力课堂探究探究一 对向心力的理解问题导引汽车在水平路面上保持速度大小不变,请思考汽车转弯时的向心力由什么力提供的
提示:路面对车的静摩擦力提供向心力
名师精讲1.向心力的作用效果改变线速度的方向
由于向心力始终指向圆心,其方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改变线速度的大小
2.向心力的特点① 方向时刻在变化,总是与线速度的方向垂直
②在匀速圆周运动中,向心力大小不变,向心力是变力,是一个按效果命名的力
3.向心力的大小根据牛顿第二定律 Fn=ma=m=mrω2=mωv=mr
4.向心力的来源来源例证图例一个力充当向心力绳的一端系一个物体,在光滑平面内绕另一端做匀速圆周运动,向心力由绳的拉力提供
如图几个力的合力充当向心力用细绳拴着质量为 m 的物体,在竖直平面内做圆周运动到最低点时,其向心力由绳的拉力和物体的重力(F=T-mg)两个力的合力充当
某个力的分力充当向心力在圆锥摆运动中,小球做匀速圆周运动的向心力则是拉力的分力(F=mgtan θ,其中 θ 为摆线与竖直轴的夹角充当)特别提醒 (1)向心力是一种效果力,它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,不是物体受到的一个力,只能由其他力来充当
分析物体受力时不能说物体受到向心力
(2)只有匀速圆周运动物体的合外力才指向圆心,其合外力就充当向心力,而非匀速圆周运动的物体的合外力不一定指向圆心
【例 1】 如图所示,在一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,一个小孩站在距圆心为 r 处的 P 点不动,关于小孩的受力,以下说法正确的是( )1A.小孩在 P 点不动,因此不受摩擦力的作用B.小孩随圆盘做匀速圆周运动,其重力和支持力的合力充当向心力C.小孩随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力充当向心力D.若使圆盘以较小的转速转动,小孩在 P 点受到的摩擦力不变解析:由于小孩随圆盘做匀速圆周运动,一定需要向心