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向心力

更新时间:2016/9/1 14:01:00  手机版

  向心力的定义:

  在圆周运动中产生向心加速度的力。

  向心力的特性:

  1、向心力

  总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小,大小,方向总是指向圆心(与线速度方向垂直),方向时刻在变化,是一个变力。向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供。

  2、轻绳模型

  Ⅰ、轻绳模型的特点:

  ①轻绳的质量和重力不计;

  ②可以任意弯曲,伸长形变不计,只能产生和承受沿绳方向的拉力;

  ③轻绳拉力的变化不需要时间,具有突变性。

  Ⅱ、轻绳模型在圆周运动中的应用

  小球在绳的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动的临界问题:

  ①临界条件:小球通过最高点,绳子对小球刚好没有力的作用,由重力提供向心力:

  ②小球能通过最高点的条件:(当时,绳子对球产生拉力)

  ③不能通过最高点的条件:(实际上小球还没有到最高点时,就脱离了轨道)

  3、轻杆模型:

  Ⅰ、轻杆模型的特点:

  ①轻杆的质量和重力不计;

  ②任意方向的形变不计,只能产生和承受各方向的拉力和压力;

  ③轻杆拉力和压力的变化不需要时间,具有突变性。

  Ⅱ、轻杆模型在圆周运动中的应用

  轻杆的一端连着一个小球在竖直平面内做圆周运动,小球通过最高点时,轻杆对小球产生弹力的情况:

  ①小球能通过最高点的临界条件:(N为支持力)

  ②当时,有(N为支持力)

  ③当时,有(N=0)

  ④当时,有(N为拉力)

  知识点拨:

  向心力是从力的作用效果来命名的,因为它产生指向圆心的加速度,所以称它为向心力。它不是具有确定性质的某种类型的力。相反,任何性质的力都可以作为向心力。实际上它可是某种性质的一个力,或某个力的分力,还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。对一个物体进行受力分析的时候,是不需要画向心力的,向心力是效果力。

  知识拓展:

  对于向心力的理解,同学们可以切身的体会一下。两个同学手拉手,甲同学原地,乙同学绕着甲同学转,甲同学给乙同学的拉力就是向心力,当拉力大于向心力的时候,乙同学向心(甲同学)运动,当拉力小于向心力的时候,乙同学做离心运动。

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