向心力生活例子

向心运动的生活例子坐摩天轮是许多人曾经经历过的玩娱活动，紧张又刺激，好玩又魔幻。

它是圆周运动的一个非常好的例子，而且在摩天轮上，圆周运动是竖直的，是我们多角度分析圆周运动向心力的最好的例子之一。

当乘坐者位于摩天轮不同位置时，提供向心力的净力各不相同，具体可以分为以下三种情况第一种情况：乘坐者位于轮的最低位置A处时：对乘坐者进行受力分析，可知乘坐者共受两个力：一是椅对人的支持力，即法向力N，方向竖直向上；二是乘坐者的重量，即重力W，方向竖直向下。

由于乘坐者的向心加速度是向上的，指向圆的圆心，所以作用在乘坐者身上的净力也必须向上。

换句话说，座位推乘坐者的法向力必须大于乘坐者的重量，即向心力是向上的法向力和向下的乘坐者的重量之差（F净=N-W=ma），这时乘座者有一种感觉，就是坐在这个位置感到很重（N=W+ma）。

第二种情况：当摩天轮乘坐者沿着圆周向上（B位）或向下运动（C位）或其对称位时：这种情况下向心加速度是由法向力的一个水平分量来提供。

这个水平分量可以由座位对乘坐者施加的摩擦力f来提供，在圆的左边是座位靠背推乘坐者的力，在圆的右边时是座位皮带（安全带）或把手施加的力。

后一情况更刺激。

第三：当乘坐者转到轮的最高点（D）时：乘坐者的重量是适合于产生向心加速度的唯一的力（除了可能出现的安全带施的力之外），这时向心加速度的方向向下。

从而有关系式F净=W-N=ma。

随着速率越来越大，向心加速度增大，法向力必须越来越小以增大总力。

通常这样调节摩天轮的最大速率，使乘坐者在圆周顶部时法向力很小。

由于座位对乘坐者施加的力很小，乘坐者感到很轻，这是坐摩天轮的兴奋感的一部分。

如果你的附近有摩天轮，那么找个空闲时间去坐一次吧。

只有直接体验才能对上述描述的这些想法有亲切的感受。

当你坐在摩天轮上时，试着感知法向力的方向和大小。

在轮的顶部时变轻的感觉和在轮的下部被向外推的感觉，便是坐摩天轮的全部价值。

向心力绝不是一个什么新力，而是一个沿一条曲线运动的物体产生向心加速度的任何力或力的组合。

实际生活中向心力的来源分析例析广西 秦付平众所周知在圆周运动的学习中，对向心力的来源分析是一个重点和难点，对大多数的同学来说是比较头痛的．向心力不是和重力、弹力、摩擦力相并列的一种性质力，它是根据力的效果来命名的．同学们在解有关圆周运动和向心力时，往往容易错误分析受力，多分析了向心力，导致求解出错．求解向心力问题的关键是找准向心力的来源，下面通过例题来说明实际生活中向心力的来源．一、重力提供向心力例1 如图1所示，“时空之旅”飞车表演时，演员驾着摩托车，在球形金属网内壁上下盘旋，令人惊叹不已，摩托车沿图示竖直轨道做圆周运动的过程中，若摩托车的速率为v =20m/s 时，刚好通过最高点A ，设摩托车车身的长不计，取g=10 m/s 2，则竖直圆轨道的半径为（ ）A ．10mB ．20mC ．30mD ．40m解析：由于摩托车刚好能顺利到达A 点，此时摩托车的速率不为零，且在竖直面内作圆周运动，即有一个向心力，此时摩托车和人作为整体只受重力作用，根据向心力只有重力提供，又由牛顿运动定律得：2v mg m R=，解得gR v =，代入数据解得R =40m ．因此答案为D 选项．二、弹力提供向心力例2 如图2所示，洗衣机的甩干桶竖直放置，桶的内径为20cm ，工作被甩的衣物贴在桶壁上，衣物与桶壁的动摩擦因数为0.025．若不使衣物滑落下去，甩干桶的转速至少多大？ 解析：根据题意得，在竖直方向重力与摩擦力平衡有：mg F N =μ，又因为弹力提供向心力则：r m F N 2ω=，圆周运动有：n f ππω22==，联立代入数据解得：min /600/1042r s r R g n ===μπ． 三、摩擦力提供向心力例3 如图3所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R ＝0.5m ，离水平地面的高度H ＝0.8 m ，物块平抛落地过程水平位移的大小s ＝0.4 m ．设物体所受的最大静摩擦力等于滑图1 图2动摩擦力，取重力加速度g =10 m/s 2．求：（1）物块做平抛运动的初速度大小v 0；（2）物块与转台间的动摩擦因数μ．解析：（1）物体做平抛运动，在竖直方向上有：212H gt =，在水平方向上有：0s v t =，联立上面两式代入数据得01v ==m/s ． （2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有：200v f m R=，又因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力则：0f N mg μμ==，联立上式代入数据得：200.2v gRμ==．四、重力与拉力提供向心力例4 某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋．若将人和座椅看成是一个质点，则可简化为如图4所示的物理模型．其中P 为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO ′转动，设绳长l =10m ，质点的质量m =60kg ，转盘静止时质点与转轴之间的距离d =4m ．转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ=370．（不计空气阻力及绳重，绳子不可伸长，sin370=0.6，cos370=0.8，g =10m/s 2）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时绳子的拉力及转盘的角速度．解析：对质点受力分析，如图5所示，根据重力与绳子的拉力提供向心力可得：2tan mg m D θω=．又因为根据三角函数关系，其中绳子的拉力750cos mg T θ==N ，根据几何关系可得sin D d l θ=+，联立上式代入数据得：ω=rad/s ． 五、重力与阻力提供向心力例5 质量为m 的直升飞机以恒定速率v 在空中水平盘旋，如图6所示，做匀速圆周运动的半径为R ，重力加速度为g ，则此时空气对直升飞机的阻力大小为（ ）A ．2v m RB ．mgO / 图4 图5C．D．解析：如图7所示，直升飞机在盘旋时在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和空气的阻力两个力的作用，合力提供向心力2nvF mR=．飞机运动情况和受力情况示意图如图7所示，根据平形四边形定则得：F==C选项正确．六、弹力与摩擦力力提供向心力例6 如图8所示，细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量为m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N．现使此平面绕中心轴转动，问角速度ω在什么范围内m处于静止状态？（取g=10m/s2）解析：根据题意有，当ω比较小时物体M有向O点滑动的趋势，拉力与摩擦力之差提供向心力有：rMfmg21ω=-，代入数据解得12.9/rad sω==；当ω比较大时M有背离O运动的趋势，拉力与摩擦力之和提供向心力即：rMfmg22ω=+，代入数据解得：sradMrfmg/5.62=+=ω．所以角速度取值范围为sradsrad/5.6/9.2≤≤ω．点评：从以上的几个例题中可以发现，实际生活中向心力的来源很多，除此之外还有重力与杆的合力、重力与摩擦力的合力提供向心力等等。

向心力原理的应用有哪些1. 实用的应用•离心机: 离心机是向心力原理的一个重要应用，在很多领域都有广泛的应用。

例如，在化工工业中，离心机可以用来分离混合物中的固体和液体成分，通过向心力作用使得重的固体成分沉淀到底部，而轻的液体成分则分离到顶部。

•振动筛: 振动筛是在向心力原理的基础上设计的一种设备，主要用于物料的筛分和分离。

振动筛通过向心力的作用将物料分为不同的粒度大小，从而实现对物料的筛选。

•离心泵: 离心泵是一种常见的泵类设备，它利用向心力原理将液体从低压区域抽吸到高压区域。

离心泵的工作原理类似于离心机，通过旋转的叶轮产生向心力，使液体在泵体内产生压力，然后将液体推向高压区域。

2. 生活中的应用•洗衣机: 洗衣机是向心力原理的一个实际应用例子。

在洗衣机的漂洗和脱水阶段，衣物会在高速旋转的内筒中受到向心力的作用，使衣物上的水分通过离心力将其甩干。

•离心脱水机: 离心脱水机是一种专门用于将物料中的液体分离出来的设备。

通过向心力的作用，离心脱水机能够将物料中的液体迅速分离出来，从而达到提高物料干燥程度的目的。

•旋转式空调: 旋转式空调是一种常见的家用空调设备，它利用向心力将室内的温度更换为室外的温度。

旋转式空调通过旋转的叶轮产生向心力，将热空气从室内抽取出去，同时将冷空气通过向心力送入室内，从而实现空调效果。

3. 工程领域的应用•旋转式发电机: 旋转式发电机是一种常见的发电设备，它通过向心力原理将动能转化为电能。

旋转式发电机通过旋转的发电机组件产生向心力，使得发电机中的线圈产生电流，从而产生电能。

•离心离子柱: 离心离子柱是用于分离离子的设备，通过向心力的作用将需要分离的离子分离出来。

离心离子柱广泛应用于化学分离、生物医学研究等领域。

•离心浓缩机: 离心浓缩机是一种用于浓缩稀溶液的设备，通过向心力的作用将溶液中的溶质分离出来。

离心浓缩机在化工生产过程中起着重要的作用，可以高效地浓缩出稀溶液中的溶质。

向心力公式适用条件向心力公式，这可是物理学中一个相当重要的知识点啊！咱先来说说向心力公式是啥，它就是 F = m * v² / r ，其中 F 表示向心力，m 是物体的质量，v 是物体做圆周运动的线速度，r 则是圆周运动的半径。

那这向心力公式适用啥条件呢？首先，得是物体在做圆周运动，这是大前提。

比如说，咱常见的那种游乐场里的旋转木马，上面的木马绕着中心转，这就是典型的圆周运动，就能用向心力公式来分析。

还有，像汽车在弯道上行驶，如果要研究汽车转弯时的受力情况，也能用这个公式。

我记得有一次在课堂上，给学生们讲这个知识点。

当时有个学生特别积极，他就问我：“老师，那卫星绕地球转是不是也能用这个公式？”我就笑着回答他：“当然能啦！卫星绕地球做圆周运动，咱们就能用这个向心力公式去算它所受到的力。

”再比如说，一个小球被绳子拴着在光滑水平面上做圆周运动。

这时候，绳子对小球的拉力就提供了向心力。

如果绳子突然断了，那小球就不再做圆周运动，而是沿着切线方向飞出去。

这就说明了，只有在有持续的向心力作用下，物体才能做稳定的圆周运动，这时候向心力公式才适用。

还有啊，向心力不是一个单独存在的力，它是其他力的合力。

就像在一个圆锥摆中，小球受到重力和绳子的拉力，这两个力的合力就提供了向心力。

所以在分析问题的时候，得搞清楚到底是哪些力共同构成了向心力。

另外，在使用向心力公式的时候，速度和半径都得是对应的。

比如说，一个物体同时参与了几个不同半径的圆周运动，那可不能随便把速度和半径拿来就用，得看准是哪个圆周运动的速度和半径。

咱再举个例子，自行车比赛的时候，选手在弯道上转弯。

如果弯道的半径很小，为了保持稳定，选手就得减速，不然向心力不够，就容易摔倒。

这就是向心力公式在实际生活中的体现。

总之，要想正确使用向心力公式，就得先确定物体是在做圆周运动，然后找准向心力的来源，对应好速度和半径。

只有这样，才能用这个公式准确地解决问题。

希望同学们以后遇到相关的问题，都能想起今天讲的这些，熟练运用向心力公式，把物理学好！。

离心力和向心力例子
离心力和向心力是物理学中非常重要的概念。

离心力是指物体在旋转运动中远离旋转中心的力，而向心力则是指物体在旋转运动中向旋转中心的力。

以下是几个例子来帮助我们更好地理解这两种力：
1. 绕圆轨道运动的物体
当一个物体绕着圆轨道运动时，它会感受到一个向圆心的向心力。

这是因为，当物体试图沿着圆周运动时，它会受到一种来自轨道的弯曲力，这种力会导致物体改变它的运动方向，并让它沿着轨道运动。

同时，物体在运动时也会受到一个离心力。

这种力是由物体的惯性产生的，因为它试图向远离中心的方向延伸。

2. 离心机
离心机是一种利用离心力的设备，通常用于分离液体混合物中的成分。

例如，在血液离心机中，血液被装在旋转的圆形管中，当离心机旋转时，血液中的成分就会被分离出来，并沉积在不同的深度。

这是因为，富含重成分的血液会受到更大的向心力，所以它们会沉积在更深的位置。

相反，轻成分则受到更小的向心力，因此它们会移动到管子的顶部。

3. 飞行员和离心力
在高速飞行时，飞行员可能会受到巨大的向心力。

例如，在进行紧急转弯时，机体的旋转会导致飞行员受到大量的向心力，这可能会导致他们的视力模糊、头晕和乏力。

为了抵消这种力的影响，飞行员需要进行严格的身体训练，以保持他们的耐力和适应性。

综上所述，离心力和向心力是我们经常会遇到的物理概念。

它们不仅有重要的理论意义，而且在生活中有广泛的应用。

当我们理解这些力的工作原理时，就可以更好地理解我们周围的世界。