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向心力1.向心力演示器如图所示。
转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。
皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。
小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的比值。
现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是()A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验2.如图所示，同学们分小组探究影响向心力大小的因素。
同学们用细绳系一纸杯(杯中有30 mL的水)在空中甩动，使杯在水平面内做圆周运动，来感受向心力。
(1)则下列说法中正确的是________。
A.保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变B.保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大C.保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变D.保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大(2)如图甲，绳离杯心40 cm处打一结点A，80 cm处打一结点B，学习小组中一位同学用手表计时，另一位同学操作，其余同学记录实验数据：操作一：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。
操作二：手握绳结B，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。
操作三：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动二周，体会向心力的大小。
操作四：手握绳结A，再向杯中添加30 mL的水，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。
则：①操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关；操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度大小有关；操作四与一相比较：________相同，向心力大小与________有关；②物理学中此种实验方法叫________法。
习题课、应用向心力公式解题【知识要点】1．向心力的来源：做圆周运动的物体所需的向心力就是指向圆心方向的合外力（若是匀速圆周运动，向心力就等于合外力；若不是匀速圆周运动，向心力是合外力在指向圆心方向的分力，此时我们可以把各个外力往指向圆心方向进行正交分解，然后用这个方向的合力等于向心力立方程求解）2．向心力的大小： r Tm mr r v m F 222)2(πω=== 【精典例题】【例1】如图5-9-1所示，将一根长为L 的细线，拴住一个质量为m 的小球，在水平面上作圆锥摆运动。
试问当摆角为θ时，小球的速度为多大？【分析与解答】受力分析如图所示，小球在水平面上作圆周运动时，向心力方向在水平方向上，所需的向心力由拉力T 在水平方向的分力提供。
拉力T 在竖直方向的分力与重力平衡。
小球运动轨迹的半径r=Lsin θ 解： rmv T x 2sin :=θ 0c o s :=-mg T y θ θs i n L r = 解得：θθsin tan ⋅=gL v 【总结与提高】应用向心力公式解题的最基本原则是：（1）首先明白向心力的来源，即什么力来提供向心力，大小等于多少；（2）熟记向心力向心力公式的各种表达式，在不同的情况下选用不同的表达式解题。
【例2】如图5-9-2所示，杆长为L ，球的质量为m ，杆连球在竖直平面内绕轴O 自由转动，已知在最高点处，杆对球的弹力大小为Ｆ＝0.5ｍｇ，求这时小球的瞬时速度大小。
【分析与解答】小球经过最高点时所需向心力方向竖直下，本题中Ｆ＝0.5ｍｇ＜mg ，所以弹力的方向可能向上也可能向下。
⑴若F 向上，则2,2gL v L mv F mg ==- ⑵若F 向下，则23,2gL v L mv F mg ==+ 【总结与提高】此类题目的关键在于找准竖直方向的合外力，千万不要忘记重力。
而且本题中弹力的方向未知，所以应当分情况加以讨论。
另外在竖直平面内作圆周运动时注意轻绳模型和轻杆模型的区别。
课前预习记录：月日星期第2节向心力一．学习目标1．知道向心力是根据力的效果命名的，会分析向心力的来源。
2．感受影响向心力大小的因素，通过实验探究它们之间的关系。
3．掌握向心力的表达式，能够计算简单情境中的向心力。
4．知道变速圆周运动和一般曲线运动的分析方法。
二．思维脉络三．教材梳理·落实新知1．定义：做匀速圆周运动的物体所受的指向____的力。
2．作用：只改变速度的____。
3．来源：①向心力是按力的____来命名的。
②做匀速圆周运动的物体的向心力是由某个力或者几个力的____提供。
知识点2向心力的大小向心力公式：F n＝____或F n＝____。
知识点3变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点1．变速圆周运动的受力特点①指向圆心的分力F n提供____，改变物体速度的____。
②沿切向方向的分力F t改变速度的____，与速度方向相同时物体速度____，与速度方向相反时，物体速度____。
2．一般曲线运动的受力特点①处理方法：可以把一般的曲线分割成许多____的小段，看作一小段圆弧。
②用处理____的方法研究物体在每一小段圆弧上的运动。
四．判断题1.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力。
()2.向心力和重力、弹力一样，都是根据力的性质命名的。
()3.向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力。
()4.向心力的作用是改变物体的速度方向。
()5.变速圆周运动的向心力并不指向圆心。
()6.一般曲线运动中弯曲程度不同的圆弧对应的圆弧半径也不同。
()五．典例分析例题1如图所示，圆柱形转筒绕其竖直中心轴转动，小物体贴在圆筒内壁上随圆筒一起转动而不滑落。
则下列说法正确的是()A ．小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力共4个力的作用B ．小物体随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C ．筒壁对小物体的摩擦力随转速增大而增大D ．筒壁对小物体的弹力随转速增大而增大思路引导：分析受力→分析各力的效果→确定向心力例题2 一质量为m 的物体，沿半径为R 的半圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点时的速度为v ，物体与轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，则它在最低点时受到的摩擦力大小为( )A ．μmgB ．μm v 2RC ．μm ⎝⎛⎭⎫g ＋v 2RD ．μm ⎝⎛⎭⎫g －v 2R 六．当堂训练1．(2021·吉林松原市高一月考)关于向心力，下列说法正确的是( )A ．做圆周运动的物体所受的合力一定是向心力B ．向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小C ．物体除受其他的力外还要受到一个向心力的作用D ．做匀速圆周运动的物体所受向心力不变2．(2021·湖南省常德市临澧县第一中学月考)质点沿半径为r 的圆周做匀速圆周运动，其向心力的大小为F ，当使它的半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，其向心力的大小比原来增大15 N ，求原来的向心力F 的大小为( )A ．25 NB ．10 NC ．15 ND ．5 N3．(多选)(2021·广西玉林市博白中学高一月考)如图所示，一辆汽车正通过一段弯道公路，视汽车做匀速圆周运动，则( )A ．该汽车向心力恒定不变B ．汽车左右两车灯的角速度大小相等C ．若速率不变，则跟公路外道相比，汽车在内道行驶时所受的向心力较大D ．若速率不变，则跟晴天相比，雨天路滑时汽车在同车道上行驶时所受的向心力较小参考答案三．知识点 1 向心力知识点 1 向心力1．圆心2．方向3．①作用效果②合力知识点 2 m v 2rmω2r 知识点 31．①向心力方向②大小增大减小2．①很短②圆周运动四．1. ×2. ×3. √4.√ 5. ×6.√五．例题1D解析：小物体随转筒一起做圆周运动，受重力、弹力和静摩擦力共3个力的作用，故选项A 错误。
2 向心力课后·训练提升学考过关检验一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1.如图所示,小木块以某一竖直向下的初速度从半球形碗口向下滑到碗底,木块下滑过程中速率不变,则木块( )A.下滑过程的角速度变大B.所受的合力大小不变C.对碗壁的压力大小不变D.所受的摩擦力大小不变答案:B解析:木块下滑过程中速率不变,由v=rω可知,木块的角速度大小不变,选项A错误;木块受到的合力提供向心力,故所受合力大小不变,方向指向圆心,时刻改变,选项B正确;木块受重力、支持力及摩擦力作用,支持力与重力沿径向分力的合力充当向心力,木块下滑过程中重力沿径向分力变化,碗壁对木块的支持力一定会变化,木块对碗壁的压力大小变化,选项C错误;在切向上摩擦力应与重力的分力大小相等,方向相反,重力的分力变化,摩擦力也会发生变化,选项D错误。
2.如图所示,在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心。
能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的图是( )答案:C解析:由于雪橇在冰面上滑动,其滑动摩擦力方向必与运动方向相反,即沿圆的切线方向;因雪橇做匀速圆周运动,合力一定指向圆心,选项C正确。
3.某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关,做了一个小实验:绳的一端拴一小球,手牵着在空中甩动,使小球在水平面内做圆周运动(如图所示),则下列说法正确的是( )A.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将不变B.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将增大C.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将不变D.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将减小答案:B解析:由向心力的表达式F n=mω2r可知,保持绳长不变,增大角速度,向心力增大,绳对手的拉力增大,选项A错误,B正确;保持角速度不变,增大绳长,向心力增大,绳对手的拉力增大,选项C、D错误。
4.完全相同的A、B两物体(可视为质点),放在水平的转台上,A离轴的距离是B离轴的距离的一半,如图所示。
