人教版 物理高中必修第二册 621向心力考点

向心力一、把握基础知识1．向心力(1)定义：做匀速圆周运动的物体受到的合力。(2)方向：始终指向，与方向垂直。(3)公式：Fn＝或Fn＝。(4)来源：①向心力是按照力的命名的。②匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的，也可能是某个力的分力。(5)作用：产生，改变线速度的方向。2．实验验证(1)装置：细线下面悬挂一个钢球，用手带动钢球使它在某个水平面内做，组成一个圆锥摆，如图所示。(2)求向心力：①可用Fn＝计算钢球所受的向心力。②可计算和的合力。(3)结论：代入数据后比较计算出的向心力Fn和钢球所受合力F的大小，即可得出结论：钢球需要的等于钢球所受外力的。答案：指向圆心、圆心、线速度、meq\f(v2,r)、mω2r、作用效果、合力、向心加速度、匀速圆周运动、meq\f(v2,r)、重力、细线拉力、向心力、合力二、重难点突破1．对向心力的理解(1)向心力的作用效果是只改变速度方向不改变速度大小。它不是具有特定性质的某种力，任何性质的力都可以作为向心力。受力分析时不分析向心力。(2)向心力的方向指向圆心，与线速度方向垂直，方向时刻在改变，故向心力为变力。2．向心力的来源在匀速圆周运动中合外力一定是向心力；非匀速圆周运动中，沿半径方向的合外力提供向心力。在圆周运动中，充当向心力的力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力。对各种情况下向心力的来源应明确。101小贴士(1)向心力是按效果命名的力，由某一个力或者几个力的合力、某个力的分力提供，不是物体的真实受力，对物体受力分析时不能考虑向心力。(2)向心力公式Fn＝meq\f(v2,r)或Fn＝mω2r不仅适用于匀速圆周运动，也适用于变速圆周运动或一般的曲线运动。趁热打铁：关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法正确的是()A．向心力是一个恒力B．因向心力指向圆心，且与线速度垂直，所以它不能改变线速度的大小C．向心力是物体所受的合力D．向心力和向心加速度的方向都是不变的解析：做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合力，由于指向圆心，且与线速度垂直，故不能改变线速度的大小，只能改变线速度的方向；向心力虽大小不变，但方向时刻改变，不是恒力，由此产生的向心加速度也是变化的。所以A、D错误，B、C正确。答案：BC三、对应考点一：向心力及其来源[例]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[思路点拨]解答本题时可按以下思路分析：[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受重力、支持力和静摩擦力的合力，故A错。[答案]D规律方法：静摩擦力的方向，可能与物体运动方向相同，可能相反，也可能不在同一条直线上。本题木块受到的静摩擦力方向与物体运动方向垂直。跟踪练习：1.如图所示，一小球用轻绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是 ()A．绳的拉力B．重力和绳的拉力的合力C．重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力D．绳的拉力和重力沿绳方向的分力的合力