七、向心力【要点导学】1、做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向总指向 ,这个合力叫做向心力
向心力是产生 的原因,它使物体速度的 不断改变,但不能改变速度的
向心力是按 命名的力,它可由重力、弹力、摩擦力等提供,也可以是这些力的合力或它们的分力来提供
2、向心力的大小:Fn=man= = =mvω向心力的方向总是沿半径指向圆心,方向时刻改变,所以向心力是变力
3、当物体沿圆周运动,不仅速度方向不断变化,其大小也在不断变化,这样的圆周运动称为变速圆周运动
物体做变速圆周运动的原因是所受合外力的方向不是始终指向圆心,这时合外力的作用效果是:使物体产生向心加速度的同时,产生切向加速度
匀速圆周运动可看作变速圆周运动的一个特例
4、一般曲线运动及研究方法:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,可称为一般曲线运动
研究时,可将曲线分割为许多极短的小段,每一段均可看作圆弧,这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了
【范例精析】例 1 关于向心力,以下说法中不正确的是A.是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力B.向心力就是做圆周运动的物体所受的合力C.向心力是线速度变化的原因D.只要物体受到向心力的作用,物体就做匀速圆周运动解析 理解向心力的定义、作用效果,弄清物体做匀速圆周运动的条件,然后与选项加以比较可作出判断
答案:ABD 例 2 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动
若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是( )A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大B.物体所受弹力增大,摩擦力减小C.物体所受弹力减小,摩擦力减小D.物体所受弹力增大,摩擦力不变解析:物体在竖直方向上受重力 G 与摩擦力 F,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力 FN,根据向心力公式,可知 FN=mω2r,当 ω 增大时,FN增大,所以应选 D
例 3 如图所示,A