5.4向心力

向心加速度思考：甩動(dòng)鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要力嗎？(1)小球受到幾個(gè)力的作用小球受到重力、桌面的支持力和繩子的拉力。重力和支持力相互抵消，合力為繩子的拉力，沿著繩子指向圓心。合力方向與速度方向垂直。GFNT自主活動(dòng)：輕繩栓一小球,在光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(2)這幾個(gè)力的合力沿什么方向與速度方向有什么關(guān)系？(3)松手后，小球還能繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)嗎？當(dāng)手松開后，小球不再受拉力作用，脫離圓周，沿切線方向飛出做勻速直線運(yùn)動(dòng)。一.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件V在俯視視角下，分析鏈球當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方向和受力情況vF一.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件1、定義：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是受到與物體的速度方向垂直、指向圓心且大小不變的合力作用，這個(gè)力叫做向心力。2、方向特點(diǎn)：總是與線速度方向垂直，指向圓心，方向不斷變化。3、效果：只改變物體線速度的方向，不改變線速度的大小。思考：向心力是恒力嗎？二.向心力來源FNmgFf

轉(zhuǎn)盤靜摩擦力Ff

（合力）提供向心力二.向心力來源GFfFNω物體隨圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)支持力FN（合力）提供向心力FnGFO'ωOθlmmgF合FT重力G、拉力F合力提供向心力圓錐擺繞平面中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)二.向心力來源θωθmOrmgFNF合x在光滑漏斗的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)重力G、支持力FN合力提供向心力O'OθωmmgFNF合沿碗內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)二.向心力來源OmgFN當(dāng)人經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)二.向心力來源重力G、支持力FN合力提供向心力（3）向心力不是物體真實(shí)受到的某個(gè)力，不能說物體受到向心力的作用，只能說某個(gè)力或某幾個(gè)力提供了向心力。（1）向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)力，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是某個(gè)力的分力。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力提供向心力。（2)向心力是根據(jù)作用效果命名的，是效果力，不是一種新的性質(zhì)力。二.向心力來源例1、（多選）關(guān)于向心力的說法中正確的是（

）A.物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)向心力B.向心力不改變圓周運(yùn)動(dòng)中物體線速度的大小C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力即為其所受的合外力D.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受各力的合力一定充當(dāng)向心力BC三.向心力大小表達(dá)式物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。

1.

定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度總是指向圓心，與線速度的方向垂直，稱為向心加速度。3.物理意義：描述速度方向變化快慢的物理量。2.方向判斷（1）總是指向圓心，與速度方向垂直（2）時(shí)刻改變勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)vvvOFnFnFnananan四.向心加速度勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小保持不變。五.變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度切向加速度aτ：只改變線速度的大小向心加速度an：只改變線速度的方向勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，切向加速度為零，只有向心加速度，即：a=an，其加速度和合外力總是指向圓心。如圖5-38所示，質(zhì)量m=3kg的物體放在水平的轉(zhuǎn)盤上，在半徑r=2m的圓周上以v=4m/s的速度隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求：（1）物體的向心加速度大小；（2）物體受到的靜摩擦力。例2.如圖，半徑為r

的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小橡皮塊緊帖在圓筒內(nèi)壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)要使小橡皮不落下，則圓筒的角速度至少多大？GFfFN解：對(duì)小橡皮受力分析：Ff

=μFN=mg（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）F合=FN=mg/μ

F向=mrω2

由F合=F向得：mg/μ=mrω2例3：長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，細(xì)線上端固定，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，求細(xì)線與豎直方向成θ角時(shí)：(重力加速度為g)（1）細(xì)線中的拉力大小；（2）小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大小.圓錐擺解：對(duì)小球受力分析：OθO'