江苏省2011届高三物理第一轮复习学案 向心力 苏教版

5.7 向心力一、向心力1．定义：做圆周运动的物体具有向心加速度，它一定受到沿半径指向圆心方向的合力，这个合力就叫做物体做圆周运动的向心力。① 质点做匀速圆周运动时，其所受到的合外力就是向心力。② 质点做变速圆周运动(速度的大小发生变化)时，其所受到的合外力沿半径指向圆心方向的分力，就是向心力。2.向心力并不是一种特殊性质的力，是按力的作用效果来命名的，即向心力的名称只是根据这个力的方向总是沿半径指向圆心的特点来命名的，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，或者某个力的分力，没有单独存在的另外的向心力，在对质点进行受力分析时，不能额外的加个向心力。【例一】一圆台可绕通过圆台中心 0 且垂直于台面的竖直轴转动。在圆台上放置一小木块 A，它随圆台一起做匀速圆周运动，如图所示，则关于木块 A 的受力，下列说法中正确的是( )A．木块 A 受重力、支持力和向心力作用。B．木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反。C．木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同。D．木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心。【例二】关于向心力的说法正确的是 ( )A．物体由于做圆周运动而产生向心力。B．向心力不改变物体做圆周运动的速度大小。C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的。D．只要物体做圆周运动，它的合力一定指向圆心。3．向心力的方向：始终沿半径指向圆心，始终与线速度(运动)方向垂直，方向是时刻变化的，所以向心力是变力。4.向心力的作用：只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。5.向心力的大小： ① 把向心加速度公式代人牛顿第二定律，可得向心力大小的两个公式：rvmmaFnn2，rmmaFnn2② 实验验证：③ 几个导出公式： rTmFn22，2222nmrrfmFn，vmFn④ 物体做匀速圆周运动的合外力就是向心力，其大小是不变的，但方向不断变化，所以不是恒力。6.质点做变速率圆周运动时，所受合外力方向一般不指向圆心。可将合力沿半径方向和切线方向正交分解，其沿半径方向的分力即为向心力，用来改变速度的方向；其沿切线方向的分力，改变速度的大小。变速圆周运动中的线速度和角速度大小是变化的，计算质点在圆周上某一点时所需要的向心力大小，其中 v、ω 应是该点的线速度、角速度大小。二、向心力来源分析确定的圆周运动物体所需向心力的来源...