高中物理 专题5.6 向心力（讲）（提升版）（含解析）新人教版必修.doc

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1、专题5.6向心力※知识点一、向心力一、对向心力的理解1．向心力的作用效果改变线速度的方向。由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小。2．向心力的特点(1)方向时刻在变化，总是与线速度的方向垂直。(2)在匀速圆周运动中，向心力大小不变，向心力是变力，是一个按效果命名的力。3．向心力的大小Fn＝ma＝m＝mrω2＝mωv＝mr4．向心力的来源向心力是从力的作用效果命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力，它可以是重力、弹力等各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力。当物体做匀速圆周运

2、动时，合外力就是向心力；当物体做变速圆周运动时，合外力指向圆心的分力就是向心力。5．向心力来源的实例分析向心力来源实例分析重力提供向心力如图所示，用细绳拴住小球在竖直平面内转动，当它经过最高点时，若绳的拉力恰好为零，则此时向心力由重力提供弹力提供向心力如图所示，用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，向心力由绳子的拉力提供摩擦力提供向心力如图所示，物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相对于转盘静止，向心力由转盘对物体的静摩擦力提供合力提供向心力如图所示，细线拴住小球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球经过最低点时，向心力由细线的拉力和重力的合力提供。分力

3、提供向心力如图所示，小球在细线作用下，在水平面内做圆锥摆运动时，向心力由细线的拉力在水平面内的分力提供。★思考与讨论1．向心力是一种特定性质的力吗？对物体受力分析时能否考虑向心力？向心力的方向与向心加速度的方向是否相同？2．向心力如何改变做圆周运动物体的运动状态？向心力计算公式对变速圆周运动是否适用？提示：向心力方向始终指向圆心，与做圆周运动物体的速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小．向心力计算公式对匀速圆周运动和变速圆周运动都适用．★1．匀速圆周运动的特点线速度大小不变、方向时刻改变；角速度、周期、频率都恒定不变；向心加速度和向心力大小都

4、恒定不变，但方向时刻改变。2．解答匀速圆周运动问题的方法(1)匀速圆周运动问题的解题模型(2)模型突破解决匀速圆周运动依据的规律是牛顿第二定律和匀速圆周运动的运动学公式，因此求物体所受的合力，并选择圆周运动的公式是解决这类问题的关键。此外，弄清物体圆形轨道所在的平面，明确圆心和半径也是解题的一个关键环节。【典型例题】【例题1】　一圆台可绕通过圆台中心O且垂直于台面的竖直轴转动．在圆台上放置一小木块A，它随圆台一起做匀速圆周运动，如图所示，则关于木块A的受力，下列说法中正确的是(　　)A．木块A受重力、支持力和向心力作用B．木块A受重力、支持力和静摩擦力

5、作用，静摩擦力的方向与木块运动方向相反C．木块A受重力、支持力和静摩擦力作用，静摩擦力的方向与木块运动方向相同D．木块A受重力、支持力和静摩擦力作用，静摩擦力的方向指向圆心【审题指导】1.在本例中，哪个力是物体做圆周运动的向心力？提示：因为只有静摩擦力指向圆心，所以静摩擦力是向心力．2．若转台加速转动或减速转动，静摩擦力还指向圆心吗？若转台加速转动，摩擦力方向如图甲所示．若转台减速转动，摩擦力方向如图乙所示．【答案】　D【解析】　物体A在水平圆盘上，受竖直向下的重力、竖直向上的支持力，且两力是一对平衡力．由于A随圆盘一起做匀速圆周运动，故其必须有向心力

6、作用，所以A必定受到静摩擦力作用，静摩擦力一定指向圆心且等于向心力，故D对，B、C错．向心力不是物体受到的力，是木块A所受重力、支持力和静摩擦力的合力，故A错．【针对训练】如图所示，摩托车和人的总质量为m，人骑摩托车在一水平地面上运动。若摩托车以速度v转过半径为R的弯道。则摩托车的倾角(与地面之间的夹角)θ＝________________。【答案】θ＝arctan。根据圆周运动规律得：f＝m在竖直方向上人和摩托车的加速度为零，则可得：F＝mg摩托车倾斜的方向为F与f的合力方向。所以有：tanθ＝，即θ＝arctan。※知识点二、变速圆周运动和一般的曲

7、线运动要点归纳]1．两种圆周运动的比较匀速圆周运动变速圆周运动特点v、an、Fn大小不变，方向变化，ω、T、n不变v、an、Fn、ω均变化向心力来源合力等于向心力合力沿半径方向的分力周期性有不一定有条件合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直合外力变化、方向与速度方向不垂直性质均是非匀变速曲线运动公式Fn＝m＝mω2r，an＝＝ω2r通用2．处理一般的曲线运动的方法如图所示，处理一般的曲线运动时，可以把曲线分割成许多小段，每一小段可看成一段小圆弧．即质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分．这样在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的

8、分析方法进行处理了．【典型例题】【例题2】　长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点．