[理化生]56向心力自整理(編輯修改稿)
2025-02-15 14:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 故向心力為變力． 即時應用 (即時突破 ， 小試牛刀 ) 1． 下列關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；在勻速圓周運動中向心力是物體受到的合力，但在變速圓周運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動，也適用于一般圓周運動． (2) 向心力公式可以根據(jù) 問題需要進行如下變換： 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) 分析運動情況，確定運動的平面、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 ) 解方程求出結果． 即時應用 (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，兩球間用一細繩連接，當該裝置繞豎直軸 OO′ 勻速轉動時，兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動，若兩球質量之比 mA∶ mB＝2∶ 1，那么 A、 B兩球的 ( ) 圖 5－ 6－ 1 A．運動半徑之比為 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繩拉力提供，大小相等，兩球都隨桿一起轉動，角速度相等， D 錯．設兩球的運動半徑分別為 rA、 rB，轉動角速度為 ω ，則 mArAω2＝ mBrBω2，所以 rA∶ rB＝ mB∶mA＝ 1 ∶ 2 ， A 對，aAaB＝rAω2rBω2 ＝12， B 對，vAvB＝rAωrBω＝12， C 對． 課堂互動講練 (2022年成都高一檢測 )如圖 5－ 6－ 2所示，小物體 A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動，則 ( ) 圖 5－ 6－ 2 對向心力來源的考查 例 1 A． A受重力、支持力，兩者的合力提供向心力 B． A受重力、支持力和指向圓心的摩擦力，摩擦力充當向心力 C． A受重力、支持力、向心力、摩擦力 D．以上均不正確 【 精講精析 】 A物體隨水平轉臺做勻速圓周運動時，受到重力 G和平臺對它的支持力FN，是一對平衡力．故不能成為維持物體做勻速圓周運動所需要的向心力．那么是什么力提供向心力呢？由于 A物體僅與平臺接觸，除了受重力 G和支持力 FN外，只可能受到平臺對它的靜摩擦力的作用．根據(jù)靜摩擦力的特點，該靜摩擦力的方向應與 A相對于平 臺運動趨勢方向相反，但這個相對運動趨勢方向不易判斷，我們可以由牛頓第二定律及勻速圓周運動的特點來分析．因物體 A的加速度必定指向圓心，故產(chǎn)生加速度的靜摩擦力 Ff必定指向圓心，所
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