向心力
高一物理向心力
四、竖直面内的圆周运动问题
1.没有支承的小球：如图所示，细绳系的小球或在轨道内
侧运动的小球，在最高点时的临界状态为只受重力，由
v2 mg m , 得 v gr . r
在最高点时：
(1)v=
gr 时，拉力或压力为零.
(2)v＞ gr 时，物体受向下的拉力或压力，并且随速度的
增大而增大.
(3)v＜ gr 时，物体不能达到最高点.(实际上球未到最高 点就脱离了轨道) 即绳类的临界速度为v临=
大，cos 小，两地随地球自转的角速度相同，因此北京随 地球自转的向心加速度比广州的小，D正确、C错误.
【规律方法】向心加速度公式的应用技巧 向心加速度的每一个公式都涉及三个物理量的变化关系， 必须在某一物理量不变时分析另外两个物理量之间的关系 . 在比较转动物体上做圆周运动的各点的向心加速度的大小 时，应先确定各点是线速度大小相等，还是角速度相同.在 线速度大小相等时，向心加速度与半径成反比，在角速度 相同时，向心加速度与半径成正比.
【解题指导】解答本题应注意以下两点
【标准解答】选C.向心力是产生圆周运动的条件而不是结 果，A错误；向心力只改变线速度方向，不改变线速度的大 小，B错误；做匀速圆周运动的物体的向心力就是该物体所 受外力的合力，C正确；向心力的方向是时刻变化的，向心
力是变力，D错误.
【规律方法】向心力与合外力判断方法 (1)向心力是按力的作用效果来命名的，它不是某种确定性 质的力，可以由某个力来提供，也可以由某个力的分力或 几个力的合力来提供.
(2)任何情况的圆周运动，向心力的方向一定指向圆心，向
心力是做圆周运动的物体需要的一个指向圆心的力，而不 是物体又受到一个新的力.
【典例1】(2011·吴江高一检测)关于向心力的说法中正确
向心力的6个公式
向心力的6个公式向心力是物体在圆周运动中的一种力，它始终指向圆心，并使物体保持在圆周运动轨道上。
向心力是保持物体在圆周运动的必要条件，没有向心力物体将不会做圆周运动。
在物理学中，向心力可以用一些公式来表示和计算。
下面将介绍向心力的6个公式：1. 向心力公式：向心力的大小可以用以下公式表示：Fc = mv^2 / r其中，Fc表示向心力的大小，m表示物体的质量，v表示物体的速度，r表示物体运动的半径。
2. 圆周运动周期公式：圆周运动周期是物体绕圆周运动一周所花费的时间，可以用以下公式计算：T = 2πr / v其中，T表示圆周运动周期，r表示物体运动的半径，v表示物体的速度。
3. 圆周运动频率公式：圆周运动频率是物体绕圆周运动的单位时间内完成的圆周运动数，可以用以下公式计算：f = 1 / T其中，f表示圆周运动频率，T表示圆周运动周期。
4. 圆周运动角速度公式：圆周运动角速度是物体绕圆周运动的角度随时间的变化率，可以用以下公式计算：ω = 2πf其中，ω表示圆周运动角速度，f表示圆周运动频率。
5. 向心加速度公式：向心加速度是物体在圆周运动中朝向圆心的加速度，可以用以下公式计算：ac = v^2 / r其中，ac表示向心加速度，v表示物体的速度，r表示物体运动的半径。
6. 向心力与向心加速度关系：向心力和向心加速度之间有如下关系： Fc = mac其中，Fc表示向心力的大小，m表示物体的质量，ac表示向心加速度。
这些公式在解决与圆周运动相关的物理问题时非常有用。
例如，我们可以利用这些公式计算一个物体在特定半径、速度下的向心力和向心加速度，或者计算一个物体在给定向心力和质量下的速度和半径。
这些公式也可以用来分析圆周运动的周期、频率和角速度之间的关系。
总结：向心力的6个公式包括向心力公式、圆周运动周期公式、圆周运动频率公式、圆周运动角速度公式、向心加速度公式以及向心力与向心加速度的关系。
这些公式在描述和计算物体在圆周运动中的性质和变量时非常有用。
高中物理向心力6个公式
高中物理向心力6个公式1.牛顿第一运动定律(惯性定律)：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止2.牛顿第二运动定律：f合=ma或a=f合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}3.牛顿第三运动定律：f=-f′{负号则表示方向恰好相反,f、f′各自促进作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用领域：气动式运动}4.共点力的平衡f合=0，推广 {正交分解法、三力汇交原理｝5.Immunol：fn>g，舱内：fn6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子备注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
力的制备与水解公式总结1.同一直线上力的合成同向:f=f1+f2，反向：f=f1-f2 (f1>f2)2.能斯脱角度力的制备：f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理) f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/23.合力大小范围：|f1-f2|≤f≤|f1+f2|4.力的正交分解：fx=fcosβ，fy=fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=fy/fx)备注：(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系就是耦合替代关系,需用合力替代分力的共同促进作用,反之也设立;(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大，合力越大;(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。
1.重力g=mg(方向直角向上，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用点在战略重点，适用于于地球表面附近)2.胡克定律f=kx {方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(n/m)，x：形变量(m)｝3.滑动摩擦力f=μfn {与物体相对运动方向恰好相反，μ：摩擦因数，fn：正压力(n)｝4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力)5.万有引力f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n m2/kg2,方向在它们的连线上)6.静电力f=kq1q2/r2 (k=9.0×n m2/c2,方向在它们的连线上)7.电场力f=eq (e：场强n/c，q：电量c，正电荷受到的电场力与场强方向相同)8.安培力f=bilsinθ (θ为b与l的夹角，当l⊥b时:f=bil，b//l时:f=0)9.洛仑兹力f=qvbsinθ (θ为b与v的夹角，当v⊥b时：f=qvb，v//b时:f=0)注:(1)劲度系数k由弹簧自身同意;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)fm略高于μfn，通常视作fm≈μfn;(4)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向)〔见第一册p8〕;(5)物理量符号及单位b：磁感强度(t)，l：有效率长度(m)，i:电流强度(a)，v：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(c);(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
向心力
5向心力1. 向心力：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力。
2. 向心力方向：向心力方向指向圆心，与速度方向垂直，方向不断变化，是一个变力3. 向心力的作用效果：只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。
4.向心力有关问题：（1）向心力是按效果命名的力；（2）任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力；（3）不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到物体的作用力以外，还要另外受到向心力作用。
5. 向心力的来源：向心力可以由具体某个力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供。
做匀速度圆周运动的物体，向心力由合力提供。
6. 向心力大小：F 心=mV 2/R=m ω2R=m(2π/T)2R练习题1．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（ ）A ．向心加速度B ．线速度C ．向心力D ．角速度2．下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是 ( ) A ．物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 B ．物体所受的合外力提供向心力 C ．向心力是一个恒力D ．向心力的大小—直在变化3．下列关于向心力的说法中正确的是（ ）A ．物体受到向心力的作用才可能做圆周运动B ．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出C ．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力D ．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢4． 如图所示的圆锥摆中，摆球A 在水平面上作匀速圆周运动，关于A 的受力情况，下列说法中正确的是（ ）A ．摆球A 受重力、拉力和向心力的作用；B ．摆球A 受拉力和向心力的作用；C ．摆球A 受拉力和重力的作用；D ．摆球A 受重力和向心力的作用。
5．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是A ．重力B ．弹力C ．静摩擦力D ．滑动摩擦力 6．如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心O 且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A ，它随圆盘一起做匀速圆周运动。
向心力课件ppt
自行车轮的向心力分析
总结词
稳定与控制
详细描述
自行车轮高速旋转时，车轮外侧的点具有较 大的速度，因此受到较大的向心力。而车轮 内侧的点速度较小，受到的向心力也较小。 这使得车轮在旋转过程中趋于稳定，不会被 离心力所破坏。同时，通过控制车轮的旋转 速度和半径，可以控制自行车行驶的稳定性 和平衡性。
汽车过弯的向心力考虑
03
天体运动的向心力分析
总结词
天体运动受到向心力的影响，使它们沿着圆形或椭圆形的轨 道运动。
详细描述
天体运动受到的向心力是万有引力与速度平方的乘积，这个 力将天体束缚在圆形或椭圆形的轨道上。通过分析天体运动 的向心力，我们可以了解天体运动的规律和特点。
地球的向心力分析
总结词
地球上不同位置的物体受到的向心力大 小不同，导致地球上物体的重量和重力 加速度也不同。
太空旅游
向心力的研究也为太空旅游提供了可能性，未来人们可能会利用向心力 在太空中进行更远距离的旅行。
向心力与未来娱乐
虚拟现实游戏
向心力可以用于开发更逼真的虚 拟现实游戏，让玩家感受到真实 的失重或超重体验，增强游戏的
娱乐性和吸引力。
主题公园体验
向心力原理也可以被用于设计更 刺激的主题公园项目，例如旋转 式过山车或者模拟飞行体验，让 游客体验到前所未有的刺激感。
单位与量纲
• 向心力的单位是牛顿(N)，量纲是力的单位。在计算向心力时，需要使用物体的质量和速度的平方以及半径进行计算。
向心力的产生原因
• 向心力是由于物体在圆周运动中不断改变速度的方向而产生 的。由于速度是矢量量纲，因此物体在圆周运动中不仅有切 向速度，还有法向速度。切向速度使物体的速度大小发生变 化，而法向速度使物体的速度方向发生变化。因此，在圆周 运动中，物体受到一个指向圆心的法向加速度，这个加速度 不断改变物体的速度方向，从而产生了向心力。
向心力、向心加速度
d、火车转弯，向心力由 支持力、重力 的合 力提供
F向
N
θ
G
5、向心力的大小： ①、当r、ω一定时，向心力与质量成正比 ②、当m、r一定时，角速度越大，向心力越大 ③、当m、ω一定时，运动半径越大，向心力越大
V= rω得
2 v F=m r
即：F = m
rω2
二、向心加速度 1、定义： 做圆周运动的物体，在向心力F的作用下产生的加速度 叫向心加速度。 2、方向：指向圆心 3、物理意义：描述线速度方向变化快慢 4、大小：
例5、在光滑的圆锥顶端用长为L的细绳悬有一质量 为m的小球，圆锥的顶角为2θ，当圆锥和球一起以 角速度ω匀速旋转时，球紧压锥面，此时绳的张力 为多少？若要小球离开锥面，则小球的角速度至少 为多少？ ω= g/Lcosθ
θθ
例6、如图中，OO’为竖直转轴，M、N为固定在OO’ 上的水平光滑杆，两个完全相同的金属球A、B套在 水平杆上，AC、BC为抗拉能力相同的两根细线，C 端固定在转轴OO’上，当绳拉直时，A、B的转动半径 分别为2r，r且到杆的距离为r。求TAC：TBC。
L R
例4、一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直与水平面，圆锥 筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别 在图中所示的水平面内作匀速圆周运动，则（ A、B、C）
A、球A的线速度必定大于球B的线速度。 B、球A的角速度必定小于球B的角速度。 C、球A的运动周期必定大于球B的角速度。
A B
θ
D、球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力。
TAC：TBC= 10 2
O’
M
A α B
N
β
C O
例7：如图中小球用长为L的细绳悬与O点，使之在竖直 平面内做圆周运动，当小球通过最低点时的速率为V1， 在最高点的速率为V2，则： ①、小球在最低点，最高点的细绳张力大小分别为多少？ ②、要使小球能在竖直平面内做圆周运动，球在达到最 高点的速度大小至少应为多少？ ③、如果图中的细绳变为轻杆，则上列两种情况怎样？ ①、 T低=mg+mv2/ L T高=mv2/L - mg
向心力公式7个
向心力公式7个向心力是物体沿着曲线运动时所受到的一种力。
同时由于变向运动的存在，物体的速度方向也随之变化，因此向心力又称为离心力的相反方向力。
在物理学中，我们可以使用多种不同的公式来计算向心力的大小和方向，以下是七个常用的向心力公式。
1.向心力的基本公式：F = mv²/r。
其中，F代表向心力的大小，m代表物体的质量，v代表物体的运动速度，r代表运动半径。
2.利用圆周运动公式计算向心力：F = mrω²。
其中，ω代表角速度。
通过这个公式，我们可以通过角速度和物体的质量和运动半径来计算向心力的大小。
3.利用动能定理计算向心力：F = ΔE/Δr = mv²/r。
其中，ΔE是物体的动能变化量，Δr是物体沿着弧线移动的距离。
4.利用功率定理计算向心力：F=P/v。
其中，P代表动力学的功率，v代表物体的运动速度。
5.利用角加速度公式计算向心力：F = mrα。
其中，α代表角加速度。
通过这个公式，我们可以通过角加速度和物体的质量来计算向心力的大小。
6.利用牛顿定律计算向心力：F = ma = m rω²。
其中，a代表物体的加速度，ω代表角速度。
由牛顿第二定律可知，物体的加速度和作用力成正比，因此这个公式也可以帮助我们计算向心力的大小。
7.利用圆周频率公式计算向心力：F = 4π²mr/T²。
其中，T代表物体绕电路一周所需的时间。
通过这个公式，我们可以通过物体的质量和运动半径和电路一周的时间来计算向心力的大小。
以上是七个计算向心力的常用公式。
不同公式适用于不同的情况，需要根据实际情况选择合适的公式进行计算。
向心力和凝聚力的解释
向心力和凝聚力的解释向心力和凝聚力都是物理学中的专业名词，我们分别举几个例子来给大家介绍一下。
一、向心力的解释向心力也叫离心力，是物体围绕圆心运动或沿切线方向运动时所受的一种阻碍物体运动的作用力。
在离心力的作用下，物体的速度越快，受到的离心力就越大；物体的速度越慢，受到的离心力就越小。
因此，离心力是造成落体运动的主要原因。
在科学上把物体失去的这种趋势叫做向心力，并用字母F表示，简称“向心力”。
所以说，向心力是离心力的反作用力。
向心力是向量（旋转）的一个分量，指向圆周的圆心。
向心力定理表明，任意两个互相接触的物体之间都有向心力的作用。
二、凝聚力的解释：实际上，物理学中的向心力和凝聚力是两个不同的概念。
首先说向心力。
向心力是从圆周运动演变而来的，圆周运动最基本的特点是速度越大，半径越小，周期越长，受到的离心力就越大。
再说凝聚力。
凝聚力是从扩散现象演变而来的，在热传导过程中，温度较高的物体由于导热性差而首先与其它物体分离开来，并且带走周围物体的一部分热量，使得周围的物体降低了温度，形成一种集中状态，这种集中状态能够使得物体周围各处的温度趋于均匀，避免热传递过程中的能量损失，并具有逐渐加强的趋势，这种力就叫做“凝聚力”。
它与水凝固成冰的道理相似。
这里需要补充的是：离心力是由于圆周运动产生的，它只改变物体的运动状态，而向心力则改变了物体的运动轨迹。
三、向心力和凝聚力的区别： 1、从定义上看，向心力指的是物体运动时偏离圆心的距离，向心力是由外向内，凝聚力是由内向外。
2、从作用方向上看，向心力是由外向内，凝聚力是由内向外。
3、从效果上看，向心力使物体发生偏离圆心的位移，凝聚力则使物体有共同的运动趋势。
四、向心力和凝聚力之间的联系： 1、一般情况下，向心力可以推动物体做圆周运动，但是在没有空气阻力的情况下，物体的轨迹将是一条直线，如图所示。
向心力的作用总是成对出现的。
当物体向着与地球引力方向垂直的方向飞出时，物体就获得了离心力。
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/plus/view.php?aid=40014
/plus/view.php?aid=40013
1小球受哪些力的作用？ 2合外力是什么？
N F
G
/plus/view.php?aid=40017
向心加速度ຫໍສະໝຸດ 1、方向— —指向圆心 2 v 2 2、a rw ; a r
/plus/view.php?aid=40038
使物体做匀速圆周运动的这个 力有什么特点呢？
/plus/view.php?aid=40015
F
F F F
/plus/view.php?aid=40019
做匀速圆周运动的物体受到一个指 向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。 向心力 指向圆心，方向不断变化。 1这个力 向心力 的作用效果——只改变运动 2这个力 物体的速度方向，不改变速度大小。
/plus/view.php?aid=40018
向心力的大小与 哪些物理量有关呢？
/plus/view.php?aid=40021
F m r
v F m r
a r
2
2
2
v r
F ma
v a r
2
/plus/view.php?aid=40020
/plus/view.php?aid=40026
注意：
1、向心力是以效果命名的力 2、向心力可以是任何性质的力，也可以 是几个力的合力。
/plus/view.php?aid=40029
N F
G
/plus/view.php?aid=40028
2
/plus/view.php?aid=40022
方向 ， 向心加速度只改变速度的__________ 大小 而不改变速度的_________ 。
/plus/view.php?aid=40027
用绳系一个小球，使它在光滑水平 桌面上做匀速圆周运动，小球受几个力 的作用？有人说，受4个力的作用：重 力，桌面的支持力，绳的拉力，向心力。 这种分析对么？
F m r
v F m r
a r
2
2
2
v a r
2
/plus/view.php?aid=40023
一个做匀速圆周运动的物体， 当它的角速度为原来的2倍时，它的 向心力变为原来的几倍？
F 1 m r1
2
F 2 m r 2
F2 4 F1
向心力
水平放置 的光滑板
/plus/view.php?aid=40009
/plus/view.php?aid=40008
/plus/view.php?aid=40012
/plus/view.php?aid=40011
N f
G
/plus/view.php?aid=40036
θ
T
F
G
总结 /plus/view.php?aid=40035
向心力
1、方向指向圆心 2、作用：改变v的方向 3、由物体所受的合力提 供 2 v 4、F m rw2 ; F m r