5-6向心力

高中物理向心力6个公式

1.牛顿第一运动定律(惯性定律)：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止

2.牛顿第二运动定律：f合=ma或a=f合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

3.牛顿第三运动定律：f=-f′{负号则表示方向恰好相反,f、f′各自促进作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用领域：气动式运动}

4.共点力的平衡f合=0，推广 {正交分解法、三力汇交原理｝

5.Immunol：fn>g，舱内：fn

6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子

备注:

平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。

力的制备与水解公式总结

1.同一直线上力的合成同向:f=f1+f2， 反向：f=f1-f2 (f1>f2)

2.能斯脱角度力的制备：

f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理) f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/2

3.合力大小范围：|f1-f2|≤f≤|f1+f2|

4.力的正交分解：fx=fcosβ，fy=fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=fy/fx)

备注：

(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

(2)合力与分力的关系就是耦合替代关系,需用合力替代分力的共同促进作用,反之也设立;

(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

(4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大，合力越大;

(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。 1.重力g=mg(方向直角向上，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用点在战略重点，适用于于地球表面附近)

1

双基限时练(七) 向心力

1．关于向心力的说法中正确的是( )

A．物体受到向心力的作用才能做圆周运动

B．向心力是指向圆心方向的合外力，它是根据力的作用效果命名的

C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某种力的分力

D．向心力只改变物体的运动方向，不可能改变物体运动的快慢

解析 向心力是根据力的作用效果命名的，而不是一种性质力，物体之所以能做匀速圆周运动，不是因为物体多受了一个向心力的作用，而是物体所受各种力的合外力始终指向圆心，从而只改变速度的方向而不改变速度的大小，故选项A错误，B、C、D三个选项正确．

答案 BCD

2．用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么( )

A．两小球以相同的线速度运动时，长绳易断

B．两小球以相同的角速度运动时，长绳易断

C．两小球以相同的角速度运动时，短绳易断

D．不管怎样，都是短绳易断

解析 绳子最大承受拉力相同，由向心力公式F＝mω2r＝mv2r可知，角速度相同，半径越大，向心力越大，故B选项正确．

答案 B

2

3．如图所示，在光滑的以角速度ω旋转的细杆上穿有质量分别为m和M的两球，两球用轻细线连接，若M>m，则(

)

A．当两球离轴距离相等时，两球相对杆不动

B．当两球离轴距离之比等于质量之比时，两球相对杆都不动

C．若转速为ω时，两球相对杆都不动，那么转速为2ω两球也不动

D．若两球相对于杆滑动，一定向同一方向，不会相向滑动

解析 由牛顿第三定律知，M、m间的作用力大小相等，即FM＝Fm.

所以有Mω2rM＝mω2rm，得rMrm＝mM.

所以A、B项不对，C项对(不动的条件与ω无关)；若相向滑动则绳子将不能提供向心力，D项对．

答案 CD

3

4.

如图所示，A、B两个小球质量相等，用一根轻绳相连，另有一根轻绳的两端分别连接O点和B点，让两个小球绕O点在光滑水平桌面上以相同的角速度做圆周运动，若OB绳上的拉力为F1，AB绳上的拉力为F2，OB＝AB，则( )

1 课后巩固提高

限时：45分钟 总分：100分

一、选择题(1～3为单选，4～6为多选。每小题8分，共48分。)

1．关于向心力的说法中正确的是( )

A．物体由于做圆周运动而产生向心力

B．向心力不改变圆周运动物体的速度的大小

C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的

D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力

2.

一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动．在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做加速圆周运动(如图)，则关于木块A的受力，下列说法正确的是( )

A．木块A受重力、支持力和向心力

B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心

C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反

D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向分力提供向心力

3．如图所示，OO′为竖直轴，MN为固定在OO′上的水平光

2 滑杆，有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上，AC和BC为抗拉能力相同的两根细线，C端固定在转轴OO′上．当绳拉直时，A、B两球转动半径之比恒为，当转轴的角速度逐渐增大时(

)

A．AC先断

B．BC先断

C．两线同时断

D．不能确定哪段线先断

4．在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，以角速度ω做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )

A．l、ω不变，m越大线越易被拉断

B．m、ω不变，l越小线越易被拉断

C．m、l不变，ω越大线越易被拉断

D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变

5．一杂技演员在圆筒状建筑物内表演飞车走壁，最后在直壁上沿水平方向做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )

A．车和演员作为一个整体受有重力、竖直壁对车的弹力和摩擦力的作用

B．车和演员做圆周运动所需要的向心力是静摩擦力

3 C．竖直壁对车的弹力提供向心力，且弹力随车速度的增大而增大

D．竖直壁对车的摩擦力将随车速增加而增加

1 §5.6 向心力 导学案

【知识储备】一、向心力

1、定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向 的合力，这个合力就叫做向心力。

2、公式：F=____________=_____________=_____________

3、方向：向心力方向始终指向 ，由于 时刻改变，所以向心力是变力。

4、向心力的来源

（1）向心力是 力，可以由重力、弹力、摩擦力等各种 的力提供。

（2）向心力可以是物体所受的 。

（3）向心力可以是物体所受某个力的 。

二、变速圆周运动和一般曲线运动

① 做变速圆周运动的物体所受的力：

Ft ：切向分力，它产生 加速度，改变速度的 .

Fn： 向心分力，它产生 加速度，改变速度的 .

②一般曲线运动的处理方法：

【合作探究】讨论：以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的．

例1、绳的一端拴一小球，手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动．

例2、火星绕太阳运转的向心力是什么力提供的?

例3、把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图5.6-6所示。小球的向心力是由什么力提供的?

例4、一个圆盘在水平面内匀速运动，角速度是4rad/s。盘面上距盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体与圆盘保持静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动。（1）分析小物体的向心力是由什么力提供的?（2）求小球受向心力的大小

例5、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止，则物体受到几个力的作用？

例6、如右图所示的圆锥摆，摆球的质量为M，摆线与竖线的夹角为θ，则小球的向心力的大小等于

【当堂检测】

1．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（ ）