[理化生]56向心力自整理-免費(fèi)閱讀
【正文】 小結(jié) 小結(jié) 向心力的大小 向心力的作用效果：改變速度的方向 向心力的方向：指向圓心 向心力的來源 Fn=m v2 r Fn=m rω2 Fn =m r 4π2 T 2 在勻速圓周運(yùn)動中，合力充當(dāng)向心力 核心要點(diǎn)突破 一、對向心力的理解 1 ．向心力公式 由向心力公式 Fn＝ ma ＝ mv2r＝ mω2r 可知，做勻速圓周運(yùn)動物體的向心力與物體的質(zhì)量、線速度或角速度、半徑的關(guān)系．當(dāng)線速度一定時，向心力與半徑成反比；當(dāng)角速度一定時，向心力與半徑成正比． 2．向心力是效果力 向心力因其方向時刻指向圓心而得名，故它為效果力． 向心力的作用效果是只改變速度方向不改變速度大?。皇蔷哂刑囟ㄐ再|(zhì)的某種力，任何性質(zhì)的力都可以作為向心力．受力分析時不分析向心力． 3．向心力的來源 在勻速圓周運(yùn)動中合外力一定是向心力；非勻速圓周運(yùn)動中，沿半徑方向的合外力提供向心力． 向心力是按力的作用效果命名的，充當(dāng)向心力的力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是各力的合力或某力的分力．對各種情況下向心力的來源應(yīng)明確． 4．向心力是變力 向心力的方向指向圓心，與線速度方向垂直，方向時刻在改變，故向心力為變力． 即時應(yīng)用 (即時突破 ， 小試牛刀 ) 1． 下列關(guān)于向心力的說法正確的是 ( ) A． 向心力只能是圓心上物體施加的力 B． 向心力是物體所受諸力沿半徑指向圓心的合力 C． 一個物體受多個力 ， 則向心力只能由這多個力中指向圓心的力合成 D．向心力一定是物體受到的合力 解析： 選 向的分力，它可以是物體所受力中的一個，也可以是某一個力的分力，還可以是某些力的合力，所以 A、 C錯誤， B正確；在勻速圓周運(yùn)動中向心力是物體受到的合力，但在變速圓周運(yùn)動中向心力不是物體受到的合力，D錯． 二、向心力公式的理解和應(yīng)用 1 ．向心力公式的理解 (1) 由向心力公式 Fn＝ ma 向 ＝ mv2r＝ m r ω2. 可以看出公式的意義就是向心力方向上的牛頓第二定律．向心力的公式具有瞬時性，不僅適用于勻速圓周運(yùn)動，也適用于一般圓周運(yùn)動． (2) 向心力公式可以根據(jù) 問題需要進(jìn)行如下變換： Fn＝ mv2r＝ m r ω2＝ m (2πT)2r ＝ m (2π n )2r . 2 ．向心力公式的應(yīng)用 用向心力公式解題的思路與用牛頓第二定律解題的思路相似： (1) 明確研究對象，受力分析，畫出受力示意圖； (2) 分析運(yùn)動情況，確定運(yùn)動的平面、圓心和半徑； (3 ) 將物體所受外力通過力的正交分解將其分解在兩個方向上，其中一個方向沿半徑指向圓心； (4 ) 列方程：沿半徑方向滿足 F 向 ＝ mrω2＝ mv2r； (5 ) 解方程求出結(jié)果． 即時應(yīng)用 (即時突破 ， 小試牛刀 ) 2．如圖 5－ 6－ 1所示， A、 B兩球穿過光滑水平桿，兩球間用一細(xì)繩連接，當(dāng)該裝置繞豎直軸 OO′ 勻速轉(zhuǎn)動時，兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動，若兩球質(zhì)量之比 mA∶ mB＝2∶ 1，那么 A、 B兩球的 ( ) 圖 5－ 6－ 1 A．運(yùn)動半徑之比為 1∶ 2 B．加速度大小之比為 1∶ 2 C．線速度大小之比為 1∶ 2 D．向心力大小之比為 1∶ 2 解析： 選 A BC . 兩球的向心力都由細(xì)繩拉力提供，大小相等，兩球都隨桿一起轉(zhuǎn)動，角速度相等， D 錯．設(shè)兩球的運(yùn)動半徑分別為 rA、 rB，轉(zhuǎn)動角速度為 ω ，則 mArAω2＝ mBrBω2，所以 rA∶ rB＝ mB∶mA
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