第 7 节 向心力要点一 向心力的理解1.大小(1)Fn=mω2r=m=mωv,这三个公式适用于所有圆周运动,但在变速圆周运动中,ω、v是变化的,所以求某一点的向心力时,v、ω 都是那一点的瞬时值.(2)因为 ω==2πf=2πn(其中各物理量都采用国际单位),所以 Fn=m()2r=m(2πf)2r=m(2πn)2r.2.方向总是指向圆心,故方向时刻在变化,所以向心力是变力.3.作用效果向心力总是指向圆心,而线速度是沿圆周的切线方向,故向心力始终与线速度垂直,所以向心力的作用效果只是改变物体速度的方向,而不改变速度的大小.4.向心力的来源向心力是做圆周运动的物体受到的沿着半径指向圆心的力,它可以由某一个力单独承担,也可以是几个力的合力,还可以是物体受到的合外力在沿半径指向圆心方向上的分量.例如随盘一起转动的物体受到的向心力就是物体受到的盘给予的静摩擦力;卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力就是地球对卫星的万有引力(暂且理解为物体受到的重力);小球在细线的约束下,在竖直面内做圆周运动,某时刻小球受到的向心力等于线的拉力与重力在半径方向的分量的合力.总之,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力.它是根据力的作用效果来命名的.要点二 对匀速圆周运动的再认识1.运动特点(1)线速度大小不变、方 向时刻改变.(2)角速度、周期、频率都恒定不变.(3)向心加速度和向心力的大小都恒定不变,但方向时刻改变.(4)匀速圆周运动具有周期性,即每经过一个周期,运动物体都要重新回到原来的位置,其运动状态(如 v、a 的大小、方向)也要重复原来的情况.2.受力特点(1)合外力的大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心.(2)匀速圆周运动只存在向心加速度,向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的合力.(F 合=F 向)3.匀速圆周运动和变速圆周运动的区别(1)从曲线运动的条件可知,变速圆周运动所受的合外力与速度方向一定不垂直,当速率增大时,物体受的合外力与瞬时速度之间的夹角是锐角,当速率减小时,物体受到的合外力与速度之间的夹角是钝角.用心 爱心 专心1图 5-7-5例如:用一细线系一小球在竖直平面内做变速圆周运动,在向下加速运动过程的某一位置 A 和向上减速运动过程的某一位置 B,小球的受力情况如图 5-7-5 所示.比较可见,匀速圆周运动和变速圆周运动受力情况的不同是:匀速圆周运动:合外力全部用来提供向心力,即 F 合=F 向.变速圆周运动:合外力沿着半径方向的分量提供...