高中物理：向心力知识点分析 新人教版必修2.doc

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1、向心力【教材解读】1．做圆周运动的物体为什么不沿直线飞出去而是沿着一个圆周运动？这是因为做圆周运动的物体受到了力的作用。做圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力。这个力叫做向心力。2．向心力的作用效果是什么？向心力是产生向心加速度的力，它的方向始终指向圆心，以不断改变物体的速度方向，维持物体做圆周运动。3．向心力是一种特殊的力吗？向心力不是按照性质命名的，它是按照力的作用效果命名的。向心力可以由某一个力提供，也可以由几个力的合力提供，甚至可以由某一个力的分力提供，这要根据物体受力的实际情况判定。在分析做圆周运动的质点受力情况时，切不可

2、在物体受到的实际力（如重力、弹力、摩擦力）外再添加一个向心力。4．向心力的大小与哪些因素有关？根据牛顿第二定律和得：向心力大小：方向：总是指向圆心，时刻在变作用效果：产生向心加速度，只改变速度方向，不改变速度大小5．匀速圆周运动中的向心力是恒力吗？⑴匀速圆周运动特点：线速度大小恒定，角速度、周期、频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力大小不变，方向始终指向圆心。⑵性质：是速度大小不变而速度方向时刻在变化的变速曲线运动，而且是加速度大小不变，方向在时刻变化的变加速曲线运动。⑶匀速圆周运中向心力特点：由于物体在做匀速圆周运动时，仅是速度方向变化而速度大小不变，故仅存在向心加速度。因此向心力

3、就是做匀速圆周运动的物体所受的合外力。⑷物体做匀速圆周运动的条件：质点具有初速度，并且始终受到跟线速度方向垂直、时刻指向圆心、大小恒定的合外力（即向心力）的作用。⑸一个物体不论在哪个平面内做匀速圆周运动，其合外力在任何时刻必定指向圆心，且大小不变。【案例剖析】例１．析下面几种情况中作圆周运动的物体向心力的来源：●r物块随圆盘一起转动漏斗内壁光滑AB图6－7－1解析：对作圆周运动的各物体进行受力分析，分析是什么力充当向心力：随圆盘转动的物块的向心力是圆盘对物块的静摩擦力；漏斗内作圆周运动的小球的向心力是小球受的重力和漏斗壁对它弹力的合力；作摆动的小球的向心力是它所受重力法向分力和绳子拉力

4、的合提供。总结：向心力不是按照性质命名的，它是按照力的作用效果命名的。向心力可以由某一个力提供，也可以由几个力的合力提供，甚至可以由某一个力的分力提供，这要根据物体受力的实际情况判定。　图6－7－2mMαβ２ll例2．质量分别为M和m的两个小球，分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴M和m的悬线与竖直方向夹角分别为和，如图6-7-2所示，则（）A．B．C．D．解析：分析任一小球的运动情况，如质量为m的球被长为l的βmgl图6－7－3轻绳拴着在水平面做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为。其受力分析如图6-7-3所示，根据牛顿第二定律有：ωＲ图6－7－4因M、m两球是

5、拴在同一转轴上，故两球角速度相等，利用上式可知，所以A选项正确。例3．如图6-7-4所示，半径为R的圆筒绕轴以角速度ω匀速转动，物体m与圆筒壁的动摩擦因数为μ，设f静max=f滑，为使m不下滑，ω至少为多大？解析：小物块在水平面内做匀速圆周运动，向心力由墙壁对它的弹力FN提供，竖直方向必须满足f静＝mg，根据题设有：f静max=f滑=μFN，且FN=mω2R，得ω≥【知识链接】随着物理知识的增多，科内综合性逐渐加强，到现在所学的知识为止，圆周运动中综合性问题基本类型有：1.圆周运动与平抛运动的综合；2.圆周运动与平衡问题综合；3.圆周运动中的功能问题；4.以后还会有圆周运动与天文地理，

6、圆周运动与动量等等。在综合性问题中，每一部分的问题用其特有的办法去分析，然后根据它们之间的联系将其综合起来，解决待解决的问题。