向心力表达式6个
高中物理向心力的知识点分析
高中物理向心力的知识点分析物理的知识点比较的多，而且比较难，学生需要多花费一点的时间去学习，下面本人的本人将为大家带来高中物理的向心力的知识点介绍，希望能够帮助到大家。
高中物理向心力的知识点向心力的概念向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时，指向圆心(曲率中心)的合外力作用力。
向心力公式该定义式不需要推导，也不需要研究为什么这么定义。
向心力的方向：始终指向物体圆周运动的圆心位置。
补充：如果物体做的不是圆周运动，那么向心力指向微小圆弧所对应的圆心(曲率中心)。
向心力不是力“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。
这种效果可以由弹力、重力、摩擦力(及其他的力)等任何一力而产生，也可以由几个力的合力或其分力提供。
向心力的大小探究试验的具体操作步骤(1)用质量不同的钢球和铝球做实验，使两球运动的半径r和角速度ω相同。
可以观测出，向心力的大小与质量有关，质量越大，所需的向心力就越大。
(2)换用两个质量相同的小球做实验，保持它们运动的半径相同。
可以观测出，向心力的大小与转动的快慢有关，角速度越大，所需向心力也越大。
(3)仍用两个质量相同的小球做实验，保持小球运动角速度相同。
可以观测出，向心力的大小与小球运动的半径有关，运动半径越大，所需的向心力越大。
实验表明，向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系。
进一步还可以证明，匀速圆周运动所需的向心力公式为 F=mrω²做圆周运动的物体，在向心力F的作用下，必然要产生一个加速度，这个加速度的方向与向心力的方向相同，总指向圆心，叫做向心加速度。
对于某一确定的匀速圆周运动来说，m以及r、v的大小、ω都是不变的，所以向心力和向心加速度的大小不变，但向心力和向心加速度的方向却时刻在改变。
匀速圆周运动是瞬时加速度矢量的方向不断改变的运动，属于变加速运动的范畴。
向心力只改变方向却不改变速度的大小圆周运动属于曲线运动，在做圆周运动中的物体也同时会受到与其速度方向不同的合外力作用。
应用向心力公式解题
习题课、应用向心力公式解题【知识要点】1．向心力的来源：做圆周运动的物体所需的向心力就是指向圆心方向的合外力（若是匀速圆周运动，向心力就等于合外力；若不是匀速圆周运动，向心力是合外力在指向圆心方向的分力，此时我们可以把各个外力往指向圆心方向进行正交分解，然后用这个方向的合力等于向心力立方程求解）2．向心力的大小： r Tm mr r v m F 222)2(πω=== 【精典例题】【例1】如图5-9-1所示，将一根长为L 的细线，拴住一个质量为m 的小球，在水平面上作圆锥摆运动。
试问当摆角为θ时，小球的速度为多大？【分析与解答】受力分析如图所示，小球在水平面上作圆周运动时，向心力方向在水平方向上，所需的向心力由拉力T 在水平方向的分力提供。
拉力T 在竖直方向的分力与重力平衡。
小球运动轨迹的半径r=Lsin θ 解： rmv T x 2sin :=θ 0c o s :=-mg T y θ θs i n L r = 解得：θθsin tan ⋅=gL v 【总结与提高】应用向心力公式解题的最基本原则是：（1）首先明白向心力的来源，即什么力来提供向心力，大小等于多少；（2）熟记向心力向心力公式的各种表达式，在不同的情况下选用不同的表达式解题。
【例2】如图5-9-2所示，杆长为L ，球的质量为m ，杆连球在竖直平面内绕轴O 自由转动，已知在最高点处，杆对球的弹力大小为Ｆ＝0.5ｍｇ，求这时小球的瞬时速度大小。
【分析与解答】小球经过最高点时所需向心力方向竖直下，本题中Ｆ＝0.5ｍｇ＜mg ，所以弹力的方向可能向上也可能向下。
⑴若F 向上，则2,2gL v L mv F mg ==- ⑵若F 向下，则23,2gL v L mv F mg ==+ 【总结与提高】此类题目的关键在于找准竖直方向的合外力，千万不要忘记重力。
而且本题中弹力的方向未知，所以应当分情况加以讨论。
另外在竖直平面内作圆周运动时注意轻绳模型和轻杆模型的区别。
向心力表达式6个
向心力表达式6个一、引言向心力是物体受到的指向物体中心的力，它是物体进行圆周运动的关键因素。
在物理学中，有许多情况下都存在着向心力的作用。
本文将介绍六个与向心力相关的表达式，并详细解释每个表达式的物理意义和应用场景。
二、向心加速度的计算公式向心加速度是描述物体进行圆周运动时所受到的加速度。
根据牛顿第二定律，向心加速度的计算公式为a = v² / r，其中a是向心加速度，v是物体的速度，r是物体运动的半径。
这个公式告诉我们，向心加速度与速度的平方成正比，与半径的倒数成正比。
在实际应用中，可以通过这个公式计算出物体进行圆周运动所受到的向心加速度。
三、离心力的计算公式离心力是物体进行圆周运动时所受到的与向心力相反的力。
它是由于惯性使物体向外偏离圆心而产生的。
离心力的计算公式为 F = m * a，其中F是离心力，m是物体的质量，a是物体的向心加速度。
这个公式告诉我们，离心力与物体的质量成正比，与向心加速度成正比。
在实际应用中，可以通过这个公式计算出物体进行圆周运动时所受到的离心力。
四、向心力与质量、速度的关系向心力与物体的质量和速度有关。
根据向心加速度的计算公式 a = v² / r，可以得出向心力与速度的平方成正比。
而根据离心力的计算公式 F = m * a，可以得出向心力与物体的质量成正比。
因此，可以得出结论：向心力与物体的质量和速度成正比。
这个关系在实际应用中非常重要，可以通过改变物体的质量和速度来调节向心力的大小。
五、圆周运动的向心力与半径的关系圆周运动的向心力与运动的半径有关。
根据向心加速度的计算公式a = v² / r，可以得出向心力与半径的倒数成正比。
这意味着，半径越大，向心力越小；半径越小，向心力越大。
这个关系在实际应用中非常重要，可以通过改变物体的运动半径来调节向心力的大小。
六、离心力与向心力的平衡在一些特殊情况下，物体受到的离心力和向心力可以达到平衡。
第五章 6.向心力
又因为 ω=2���π��� ,所以 TA>TB,D 项正确。
答案:D
探究一
探究二
探究三
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变速圆周运动和一般的曲线运动 情景导引
荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千由上向下荡时, (1)此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动? (2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗?运动过程中,公式 Fn=m������������2=mω2r 还适用吗?
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探究一
探究二
探究三
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典例剖析 例1 如图所示,一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转 动,在圆盘上放一小木块A,它随圆盘一起运动——做匀速圆周运动, 则关于木块A的受力,下列说法正确的是( ) A.木块A受重力、支持力和向心力 B.木块A受重力、支持力和静摩擦力,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,摩擦力的方向指向圆心 D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动 方向相同
探究一
探究二
探究三
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解析:由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度,所以,它在竖 直方向上受重力和支持力的作用而平衡。而木块在水平面内做匀 速圆周运动,其所需向心力由静摩擦力提供,且静摩擦力的方向指 向圆心O。
答案:C
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规律方法 分析向心力来源的几种典型实例
B.做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用力外,还
一定受到一个向心力的作用
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些
力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力
D.向心力只改变物体速度的方向,不改变物体速度的大小 解析:向心力是根据力的作用效果来命名的,它可以是物体受力 的合力,也可以是某一个力的分力,因此,在进行受力分析时,不能再 分析向心力。向心力时刻指向圆心,与速度垂直,所以向心力只改 变速度方向,不改变速度大小。A、C、D正确,B错误,故选B。 答案:B
5.6 向心力
上节课我们学了向心加速度，这节课我们来学习向心力。
我们在生活中其实经常遇到向心力和向心加速度，比如坐一些过山车之类的，大家会感觉整个身体快飞出去了。
其实那时候我们就在做圆周运动，在那种情况下我们应该很深刻的体会到向心力的可怕之处，感觉心脏都要跳出来了。
【视频】那这节课我们就一起来学习什么是向心力？向心力如何表达？以及向心力在生活中有着怎样的应用？好，首先我们看什么是向心力，即定义。
顾名思义，“向心力”F向就是：做圆周运动的物体，受到的指向圆心的力。
指向圆心简称“向心”。
那么这个力有什么特别之处吗？通过举一个例子大家来归纳。
这是一个圆周运动的轨迹，我们在其上标出4等分点A,B,C,D，我们知道曲线运动的速度沿着轨迹的切线方向，所以这4个点的方向是水平向右，竖直向下，水平向左，竖直向上的。
那下面我请4位同学结合定义（指向圆心的力）在黑板上标出这4个点受到的向心力的方向，注意把箭头画出来。
好，他们画完了。
同学们通过观察，发现这4个力都是指向圆心的，除此之外它们还有什么共同点吗？（标垂足）哎！它们是不是与速度都是垂直的？对，这就是向心力的第一个特征：方向始终与速度垂直，即θ=90°；那更深层次地，向心力还有没有其他特征呢？我们在本学期的第一节课就曾介绍过，当力与速度垂直时，只能改变速度的什么？方向不改变速度的大小。
而夹角小鱼90°，速度比变快；夹角大于90°，速度变慢。
所以向心力的第二个特征就是：只改变速度的方向，不影响速度的大小。
下一个问题是，向心力究竟从何而来？是你给它的还是从石头里蹦出来的？肯定有个出处。
所以我们要探究向心力的来源是什么。
好，这里举3个高考常见的模型。
第一个，我们在数学中用平行四边形表示平面，那这是一个平面，平面上有一个钉子，与钉子相连有一根绳子，绳子末端系一个小球，现在我们悠着小球在平面内做圆周运动，请问：小球受几个力？分别是什么？3个力，有重力（受力分析顺序：一种二弹三摩擦），支持力，还有什么？由于小球有一个向外飞的趋势，绳子就会绷紧，从而产生一个对小球的拉力。
向心力-优秀ppt课件
用
圆 从运动的角度求得Fn ；
锥 从受力的角度求得F合 ；
摆 粗
将Fn 和F合 进行比较。
略
验 2、实验需要的器材？
O 小球所需
向心力
θ
l
Fn=m
v2 r
FT
h
r F合 O'
证
向 钢球、细线、画有同心圆的 心 木板、秒表、直尺
G F合＝mg tanθ
力
的 3、实验需要测量的数据有哪些？如何测量？
表
达
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段
一 都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一
般 样，表明它们具有不同的曲率半径（可以这样理解：就是 把那一段曲线尽可能的微分，直到最后近似一个圆弧，这个圆弧对应的半径即
曲 曲线上这个点的曲率半径.）.注意到这点区别之后，在分析
线 质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆
运 1、变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？
动 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？ 和 一 2、怎么分析研究一般的曲线运动？
般
曲
线
运
动 .
做变速圆周运动的物体所受的力
V
Ft
F
Fn
v
·
·O
F
Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小. Fn 法向分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.
.
处
理
第六节： 向心力
.
拉住绳子一端，使小球在 光滑水平面上做匀速圆周运动。
观察与思考： 1 .做圆周运动的小球，为什么不沿直线运动？ 2 .小球受到哪些力作用？合外力是哪个力？ 这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？ 3 .一旦线断或松手，结果如何？
向心力 课件
(3)向心加速度、向心力公式仍适用：变速圆周运动中，某一 点的向心加速度和向心力仍可用 an＝vr2＝ω2r，Fn＝mvr2＝mω2r 公式求解，只不过 v、ω 都是指那一点的瞬时速度．
2．一般的曲线运动 (1)定义：运动轨迹既不是_直__线__也不是_圆__周__的曲线运动． (2)研究方法：将一般的曲线运动分成许多很短的小段，质点 在每一小段的运动都可以看作_圆__周__运动的一部分．
向心力
向心力 1．定义 做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，产生向心加速度的 原因一定是物体受到了指向_圆__心__的合力，这个合力叫作向心力． 2．方向 始终沿着半径指向_圆__心__． 3．表达式 Fn＝mvr2或 Fn＝_m_ω__2r_.
4．作用效果 向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果是只改变 线速度的方向而不改变线速度的大小． 5．来源 向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力 命名的，它是根据_力__的__作__用__效__果___命名的．不论哪种性质的力， 只要产生了_向___心__加__速__度___，就可以称它为向心力．
答案： 0.5 m≤r≤0.75 m
求解水平面内圆周运动的临界问题的一般思路 (1)判断临界状态：认真审题，找出临界状态． (2)确定临界条件． (3)选择物理规律：临界状态是一个“分水岭”，“岭”的 两边连接着物理过程的不同阶段，各阶段物体的运动形式以及 遵循的物理规律往往不同． (4)列方程求解．
解析： 由于转盘以角速度 ω＝4 rad/s 匀速转动，木块做 匀速圆周运动所需向心力为 F＝mrω2.当木块做匀速圆周运动 的半径取最小值时，其所受最大静摩擦力与拉力方向相反，则 有 mg－μmg＝mrminω2，解得 rmin＝0.5 m；当木块做匀速圆周运 动的半径取最大值时，其所受最大静摩擦力与拉力方向相同， 则有 mg＋μmg＝mrmaxω2，解得 rmax＝0.75 m．因此，要保持木 块与转盘相对静止，木块转动半径的范围是：0.5 m≤r≤0.75 m.
高中物理 第五章 第6节 向心力讲义(含解析)新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案
向心力一、向心力┄┄┄┄┄┄┄┄①1．定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。
2．方向：始终指向圆心，与线速度方向垂直。
3．公式：F n ＝m v 2r 或F n ＝mω2r 或F n ＝m 4π2T2r 。
4．来源：(1)向心力是按照力的作用效果命名的。
(2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的合力，也可能是某个力的分力。
5．作用：产生向心加速度，改变线速度的方向。
[说明]根据向心加速度的表达式a n ＝v 2r ＝ω2r ＝4π2T2r ＝4π2n 2r ＝ωv ，结合牛顿第二定律F n ＝ma n 就可得到向心力表达式。
①[判一判]1．向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力(×) 2．向心力的方向时刻指向圆心，方向不断变化(√) 3．做圆周运动的物体其向心力大小不变，方向时刻变化(×) 4．向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向(×) 5．物体做圆周运动的速度越大，向心力一定越大(×) 二、变速圆周运动和一般的曲线运动┄┄┄┄┄┄┄┄②1．变速圆周运动：线速度大小发生变化的圆周运动，做变速圆周运动的物体同时具有向心加速度和切向加速度。
2．一般的曲线运动(1)定义：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。
(2)研究方法：将一般的曲线运动分成许多很短的小段，质点在每一小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。
[说明]对于变速圆周运动，F n ＝m v 2r ＝mω2r ，a n ＝v 2r＝ω2r 仍可用。
②[填一填]荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千向下荡时， (1)小朋友做的是________运动； (2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗？________________________________________________________________________ 解析：(1)秋千荡下时，速度越来越大，做的是变速圆周运动。
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向心力表达式6个
1. 向心力的定义与公式
向心力是物体在圆周运动或曲线运动中受到的指向圆心的力。
向心力的大小与物体的质量和运动速度有关。
向心力的定义为：当物体以速度v做半径为r的圆周运动时，所受的向心力Fc等于物体的质量m乘以速度的平方v²再除以半径r，即Fc=m*v²/r。
向心力的方向始终指向圆心，使物体保持在曲线轨道上运动。
2. 向心加速度的求解公式
向心加速度是物体在圆周运动或曲线运动中指向圆心的加速度。
向心加速度的大小与物体的速度和轨道半径有关。
向心加速度的求解公式为：向心加速度a等于物体的速度v的平方除以轨道半径r，即a=v²/r。
向心加速度是物体在圆周运动中改变速度方向的原因，使物体保持在曲线轨道上运动。
3. 向心力与质量和速度的关系
向心力与物体的质量和速度有直接的关系。
根据向心力的定义公式Fc=m*v²/r，可以看出向心力与物体的质量成正比，与速度的平方成正比，与半径的倒数成反比。
质量越大、速度越大或半径越小，向心力就越大。
这也意味着质量较大的物体需要更大的向心力才能保持在曲线轨道上运动。
4. 向心力与圆周运动的关系
向心力是物体在圆周运动中保持在轨道上的力。
向心力的方向始终指向圆心，使物体保持在曲线轨道上运动。
如果没有向心力的作用，物体将沿着惯性直线运动，而不会做圆周运动。
向心力的大小与物体的质量、速度和轨道半径有关，可以通过向心力的定义公式来计算。
5. 向心力与离心力的区别
向心力和离心力是两个相对的概念，它们在物体进行圆周运动时起着重要作用。
向心力指向圆心，使物体保持在曲线轨道上运动，是保持物体做圆周运动的必要力量。
而离心力则指向轨道外侧，使物体有离开轨道的趋势。
离心力的大小与向心力相等，但方向相反。
在圆周运动中，向心力与离心力相互平衡，使物体保持在曲线轨道上运动，不会离开轨道。
6. 向心力与重力的合力
当物体同时受到向心力和重力的作用时，它们将产生合力。
合力的大小和方向由向心力和重力的大小和方向共同决定。
如果向心力大于重力，合力指向圆心，物体将保持在曲线轨道上运动；如果向心力小于重力，合力指向轨道外侧，物体将离开轨道。
当向心力等于重力时，物体将保持在平衡位置，不再做圆周运动。
在公式计算中，需要考虑向心力和重力的大小和方向，以确定合力的大小和方向。
通过对向心力的定义、向心加速度的求解公式、向心力与质量和速度的关系、向心力与圆周运动的关系、向心力与离心力的区别以及向心力与重力的合力的解释，我们可以更好地理解和应用向心力的概念。
向心力是圆周运动中重要的物理量之一，它对于解释和分析物体在曲线轨道上运动的原理和规律具有重要意义。
在实际生活和科学研究中，对向心力的理解和应用有助于我们更深入地了解运动的本质和运动规律。