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6.2
向心力
向心力
1、定義：做勻速圓周運動的物體所受到的指向圓心的合力，叫向心力。
4、效果：只改變v
的方向，不改變v的大小。
3、方向：始終指向圓心(與v
垂直);是變力
2、符號：Fn
向心力與速度方向始終垂直,所以速度大小不變,只改變速度方向。
向心力是不是一種新的性質力？即向心力是不是與重力、彈力、摩擦力一樣都是按照某種性質來命名的力？
分析
O
F引
F合＝F引
＝Fn
在勻速圓周運動中，合力提供向心力
O
G
N
T
豎直方向上N＝G，故T即為合力
F合＝T
＝Fn
在勻速圓周運動中，合力提供向心力
分析
輕繩栓一小球,在光滑水平面做勻速圓周運動
G
f
N
洗衣機甩干桶中衣物跟著滾筒勻速轉動時；
向心力由什么力提供？
分析
在勻速圓周運動中，合力提供向心力
向心力的大小
說明
在勻速圓周運動中，合力提供向心力：F合＝Fn
＝man=mω2r
1、向心力是按照效果命名的力，并不是物體額外受到的一個力；受力分析時,
不能多出一個向心力。
2、向心力的來源：物體所受的合力提供了物體做勻速圓周運動所需的向心力。（可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質力的合力）
r
O'
O
θ
l
h
FT
G
F合
F合＝mg
tanθ
小球所需向心力
Fn=m
v2
r
圓錐擺
O
O
思考
Fn
Ft
F合
v
Fn
Ft
v
F合
速度增大的圓周運動
變速圓周運動
速度減小的圓周運動
當沿圓周運動的物體所受的合力不指向圓心時，物體做變速圓周運動。
切向力Ft
：垂直半徑方向的合力
向心力Fn
：沿著半徑（或指向圓心）的合力
產生切向加速度，改變速度的大小
產生向心加速度，改變速度的方向
一般曲線運動
運動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運動稱為一般曲線運動。
r1
r2
小結
大小
作用效果:只改變速度的方向
方向:始終指向圓心(與v
垂直);
是變力
來源:合力提供向心力(勻速圓周運動中)
Fn=m
v2
r
Fn=mω2r
Fn
=m
r
4π2
T
2
飛機在水平面內盤旋
幾種常見的圓周運動
O'
θ
ω
ω
m
O
θ
l
m
豎直方向:Tcosθ＝mg
水平方向:F合=mω2l
sinθ
豎直方向:F升
cosθ＝mg
水平方向:F合=mω2r
O
r
T
mg
F合
mg
F合
F升
θ
F合＝mg
tanθ
幾種常見的圓周運動
θ
O'
O
R
ω
θ
ω
θ
m
m
豎直方向:N
cosθ＝mg
水平方向:F合=mω2r
O
r
豎直方向：N
cosθ＝mg
水平方向：F合=mω2
R
sinθ
mg
N
F合
mg
N
F合
F合＝mg
tanθ
O
幾種常見的圓周運動
ω
mg
N
物體相對轉盤靜止，隨盤做勻速圓周運動
r
f靜
豎直方向：N＝mg
水平方向：F合=f靜=mω2r
f靜
v
A
B
F
a
回顧：A、B一起向左加速，分析A的受力情況。
f靜
v
1、如圖所示，小物塊A與水平圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動，關于A的受力情況，下列說法正確的是（　　）
A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和指向圓心的摩擦力
C．受重力、支持力、與運動方向相同的摩擦力和向心力
D．受重力、支持力和與運動方向相反的摩擦力
B
2、如圖所示，質量相等的小球A、B分別固定在輕桿的中點及端點，當輕桿在光滑的水平面上繞O點勻速轉動時，輕桿的OA段對A球的拉力大小
與輕桿的AB段對B球的拉力大小
之比為（　　）
A．1:1
B．2:1
C．3:2
D．2:3
C
3、如圖所示，長為L的輕桿，一端固定一個質量為m的小球，另一端固定在水平轉軸O上，桿隨轉軸O在豎直平面內勻速轉動，角速度為
，某時刻桿對球的作用力恰好與桿垂直，則此時桿與水平面的夾角
是（重力加速度為
）（　　）
A．
B．
C．
D．
A
4、質量為m的小球用長為L的輕質細線懸掛在O點，在O點的正下方
L/2處有一光滑小釘子P，把細線沿水平方向拉直，如圖所示，無初速度地釋放小球，當細線碰到釘子的瞬間（瞬時速度不變），設細線沒有斷裂，則下列說法正確的是（　　）
A．小球的角速度突然增大
B．小球的角速度突然減小
C．小球對細線的拉力突然增大
D．小球對細線的拉力保持不變
AC
5、如圖所示，長
的輕質細桿OA，一端固定一個質量為
的小球，另一端由電動機帶動，使桿繞O點在豎直平面內做勻速圓周運動。小球的速率為
，g取
，下列說法正確的是（　　）
A．小球通過最高點時，對桿的壓力大小是12N
B．小球通過最高點時，對桿的拉力大小是
28N
C．小球通過最低點時，對桿的拉力大小是
28N
D．小球通過最低點時，對桿的拉力大小是
12N
AC
6、個質量為0.1
kg的小球，用一長0.45
m的細繩拴著，繩的另一端系在O點，讓小球從如所示位置從靜止開始釋放，運動到最低點時球的速度為3
m/s。（球視為質圖點，繩不可伸長，取g＝10
m/s2）
(1)分析球運動到最低點時向心力的來源，畫出小球受力示意圖；
(2)球到達最低點時繩對球的拉力。

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