向心力

主编:黄冈中学物理集体备课组

一、向心力

1、概念:产生向心加速度的力称向心力.

2、大小:Fn=man==mω2R=mωv

3、方向:沿半径指向圆心.

4、理解:

  (1)向心力为变力,故圆周运动为非匀变速曲线运动

  (2)向心力为效果力,不是什么特殊性质的力.可为任何力,如重力、弹力、摩擦力,可为合力或分力.

二、典例分析

例1、如图.小球用细线悬挂于O点,拉小球使悬线偏离竖直方向θ角后释放小球,小球以O点为圆心做圆周运动,运动中小球的向心力的为( )

A.绳的拉力

B.重力与绳的拉力的合力沿绳方向上的分力

C.重力和绳拉力的合力

D.绳的拉力和重力沿绳方向的分力的合力

答案:BD

例2、如图,质量为m=10kg的货物用长L=2m的悬绳挂在行车上,当行车以v0=10m/s在行架上匀速右行时,被档板P档住,此时悬绳拉力多大?(g=10m/s2

解:

  在P点时,由于货物的惯性将做圆周运动,此时F=T-mg=

  T=mg+=600N

例3、如图为圆锥摆,小球质量为m,悬线为L,摆角为θ,小球在水平面内做匀速圆周运动.(1)求其运动周期,(2)若转速加快,θ如何变化?

解:

分析小球受力情况,然后采用正交分解法寻找向心力的来源.

ω=2π/T

由以上三式求得

可见T→短,θ→大

讨论:   可见h相同,T恒定

三、做匀速圆周运动的条件:向心力大小恒定且垂直速度方向

四、一般曲线运动的向心加速度

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