6-2向心力
向心力表达式6个
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。
高中物理向心力6个公式
高中物理向心力6个公式1. 向心加速度公式在物理学中，向心加速度是描述物体在圆周运动中受到的加速度。
它是一个向心力的度量，可以用来计算物体在圆周运动中的加速度。
向心加速度的公式为：a = v^2 / r其中，a代表向心加速度，v代表物体的线速度（即物体在圆周运动中的速度），r代表物体所处的圆周半径。
2. 向心力公式向心力是一个沿着物体运动方向指向圆心的力，它是使物体朝向圆心运动的力。
物体在圆周运动中，它的速度方向在不断改变，这是因为向心力在不断改变物体的速度方向。
向心力的公式为：F = m * a = m * v^2 / r其中，F代表向心力，m代表物体的质量，a代表向心加速度，v代表物体的线速度，r代表圆周半径。
3. 向心力与角速度的关系角速度是一个描述物体角运动的物理量，它指的是物体在单位时间内绕一个固定轴旋转的角度。
和向心力之间存在一定的关系。
向心力与角速度的关系公式为：F = m * ω^2 * r其中，F代表向心力，m代表物体的质量，ω代表角速度，r代表圆周半径。
4. 重力与向心力的关系在地球上，物体受到的向心力是由重力引起的。
当物体做圆周运动时，重力向心力平衡，使物体保持在圆周上运动。
重力与向心力的关系公式为：Fg = m * g = m * v^2 / r其中，Fg代表重力，m代表物体的质量，g代表重力加速度，v代表物体的线速度，r代表圆周半径。
5. 向心力与角频率的关系角频率是角速度的物理量之一，它指的是物体单位时间内绕一个固定轴旋转的圈数。
与向心力之间也存在一定的关系。
向心力与角频率的关系公式为：F = m * ω^2 * r其中，F代表向心力，m代表物体的质量，ω代表角频率，r代表圆周半径。
6. 向心力与转动惯量的关系转动惯量是一个描述物体转动惯性的物理量，它类似于物体的质量。
物体的转动惯量越大，其圆周运动时所受到的向心力也越大。
向心力与转动惯量的关系公式为：F = I * α，其中I代表物体的转动惯量，α代表物体的角加速度。
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。
新教材2023年高中物理 第6章第2课时 实验：探究向心力大小的表达式课件 新人教版必修第二册
思考辨析
1．在实验中，有哪些方法可以判定两个物理量是否成正比？ 提示：(1)图像法：观察两个物理量在坐标系中是否成一条过原点的 倾斜的直线。 (2)比值法：两个量的比值是否一定。 2．实验中判断两个物理量的正比关系时，是否需要测出各个物理 量的具体数值？ 提示：不需要，只需得到对应量的比值。
四、数据收集与分析 1．列Fn、r数据收集表： 把小球在不同半径时测出的向心力填在表中：
实验序号 r Fn
12345
2．列Fn、m数据收集表： 把使用不同质量的小球测出的向心力填在表中：
实验序号 m Fn
12345
3．列Fn、ω数据收集表： 把小球在不同角速度时测出的向心力填在表中：
实验序号 ω ω2 Fn
12345
4．Fn为纵坐标，r、m和ω2为横坐标，根据数据作出图像，用曲线 拟合测量点，找出规律。
B．将两小球分别放在挡板A与
挡板C进行操作
C．将两小球分别放在挡板B与
挡板C进行操作
D．调整传动皮带使两个变速塔轮角速度相同
解析：实验目的是“探究向心力与角速度之间的关系”，用控制变 量法进行探究，在保证小球质量、圆周半径一定(相同)的前提下，探究 小球向心力大小与小球角速度大小之间的关系，题中已经选用的两个小 球质量相同，则再需保证圆周半径相等，就可以开始实验了，故两小球 应分别放在挡板A与挡板C进行操作(半径相等)，而两个变速塔轮角速度 相同，只是让皮带连接的两个转盘边缘点的线速度相等，不是这个实验 需要保证的条件，故A、C、D错误，B正确。
探究 二 典题剖析
创新型实验
典题 2 如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心 力、轨道半径及线速度关系的实验装置，做匀速圆周运动的圆柱体放置 在水平光滑圆盘上。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的 线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F 与线速度v的关系：
高中物理新教材同步 必修第二册 第6章 2 第2课时 向心力的分析和向心力公式的应用
第2课时 向心力的分析和向心力公式的应用[学习目标] 1.会分析向心力的来源，掌握向心力的表达式，并能进行计算(重难点)。
2.知道变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点(重点)。
一、向心力的来源分析和计算如图所示，在匀速转动的水平圆盘上有一个相对圆盘静止的物体。
(1)物体需要的向心力由什么力提供？物体所受摩擦力沿什么方向？(2)当转动的角速度变大后，物体仍与转盘保持相对静止，物体受到的摩擦力大小怎样变化？ 答案 (1)物体随圆盘转动时受重力、弹力、静摩擦力三个力作用，其中静摩擦力指向圆心提供向心力。
(2)当物体转动的角速度变大后，由F n ＝mω2r ，需要的向心力增大，静摩擦力提供向心力，所以静摩擦力也增大。
1．向心力的大小：F n ＝mω2r ＝m v 2r＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 2r 。
2．向心力的来源分析在匀速圆周运动中，由合力提供向心力。
在非匀速圆周运动中，物体合力不是始终指向圆心，合力指向圆心的分力提供向心力。
3．几种常见的圆周运动向心力的来源实例分析图例向心力来源用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动(俯视图)绳的拉力(弹力)提供向心力物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相对于转盘静止静摩擦力提供向心力在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动且未发生滑动弹力提供向心力用细绳拴住小球在竖直平面内做圆周运动，当小球经过最低点时拉力和重力的合力提供向心力飞机水平转弯做匀速圆周运动空气的作用力和重力的合力提供向心力例1(多选)(2023·唐山滦南县第一中学高一期末)如图所示，用细线悬吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，线长为l，重力加速度为g，下列说法中正确的是()A．小球受重力、拉力、向心力B．小球受重力、拉力C．小球的向心力大小为mg tan θD．小球的向心力大小为mgcos θ答案BC解析对小球进行受力分析可知，小球受重力和拉力的作用，二者的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，故A错误，B正确；合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则有tan θ＝F合mg，因此向心力大小为F n＝F合＝mg tan θ，故C正确，D错误。
2021年高中物理人教版(新教材)必修第二册同步练习：第6章 第2节 向心力 (含解析)
第六章第二节请同学们认真完成[练案6]合格考训练(25分钟·满分60分)一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分)1．(2020·黑龙江牡丹江一中高一下学期期中)关于向心力的说法正确的是(D)A．物体由于做圆周运动而产生了向心力B．向心力就是物体受到的合外力C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D．向心力不改变圆周运动物体速度的大小解析：物体做圆周运动就需要向心力，向心力是由外界提供的，不是物体本身产生的，故A错误；匀速圆周运动中合力提供向心力，变速圆周运动中合力与向心力不一定相等，故B错误；向心力始终指向圆心，方向时刻在改变，则向心力是变化的，故C错误；向心力的方向与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向，故D正确。
2．(2020·河北定州中学高一下学期检测)如图所示，某物体沿14光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中，物体的速率逐渐增大，则(D)A．物体的合外力为零B．物体的合力大小不变，方向始终指向圆心OC．物体的合外力就是向心力D．物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)解析：物体做加速曲线运动，合力不为零，A错；物体做速度大小变化的圆周运动，合力不指向圆心，合力沿半径方向的分力提供向心力，合力沿切线方向的分力使物体速度变大，即除在最低点外，物体的速度方向与合力方向间的夹角为锐角，合力方向与速度方向不垂直，B、C错，D对。
3．如图所示，一圆柱形容器绕其轴线匀速转动，内部有A、B两个物体，均与容器的接触面间始终保持相对静止。
当转速增大后(A 、B 与容器接触面间仍相对静止)，下列说法正确的是( D )A ．两物体受到的摩擦力都增大B ．两物体受到的摩擦力大小都不变C ．物体A 受到的摩擦力增大，物体B 受到的摩擦力大小不变D ．物体A 到的摩擦力大小不变，物体B 受到的摩擦力增大解析：容器绕其轴线转动时，两个物体随容器一起转动，以A 为研究对象，在水平方向上，容器施加的弹力提供A 做圆周运动的向心力；在竖直方向，重力和静摩擦力平衡，所以当转速增大后，物体A 受到的摩擦力大小保持不变。
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。
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【目标分解二】向心力大小的计算
需要的向心力公式：
Fn
v2 m
r
m 2r
4 2
m T2
r
m4 2 f
2r
பைடு நூலகம் mv
例2 T G
T G m v2 r
T 14N
针对训练2
T θ Fn G
有几何关系得
Fn mg tan
Fn m 2r
g tan
r
解决圆周运动的一般步骤：
(1)确定做圆周运动的物体为研究对象．明确圆周 运动的轨道平面、圆心位置和半径．
圆锥摆
θ
F F合
O
G
向心力由拉力F和 重力G的合力提 供。
f N
G
向心力由支持力N提供。
一.向心力 1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到
的指向圆心的合外力，叫向心力。
注意：
1、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一 个力，或者是某个力的分力，或几个力的合力所 提供。 2、向心力是根据力的作用效果来命名的，受力 分析时不要把向心力当作一个独立的力。
r
R
• 思考：
• 运动轨迹既不是一条直线也不是圆周，可以称 作一般曲线运动。该如何研究？
2．一般的曲线运动的处理方法 如图所示，可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看作一小段 圆孤，只是每一小段圆弧对应的半径不同，研究质点在这一小段的运动时， 可以采用圆周运动的处理方法进行处理。
例题3 针对训练
Ft与线速度同向， 对物体线速度起 什么作用？
Fn指向圆心，对 物体线速度起什 么作用？
F与速度V是锐角，速率增大； 那如果F与速度V是锐角，速率 如何变化？
【目标分解三】变速圆周运动和一般的曲线运动
匀速圆周运动
变速圆周运动
N F
G
合外力全部提供 向心力
v
·
·O
合外力 提供向心力，沿
切线方向的分力改变 速度大小
2.特点：方向始终与V垂直，指向圆心。 方向时刻发生变化，是变力
3.作用效果: 只改变V的方向,不改变 V的大小
【目标分解一】向心力来源及其方向
物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动
ω FN
F向=F合=Ff
O Ff G
木块做圆周运 动所需向心力：
由圆盘对木块 的静摩擦力 f 提供
FN Fn
G
向心力由支持力FN和重 力G的合力提供。
向心力
复 习 回顾
匀速圆周运动 v,w,T,f公式
轻绳栓一小球,在光滑水平面做 匀速圆周运动。
想一想 小球受哪些力？合外力有何特点？
卫星绕地球运行 V
F
F
F
V
V
结论： 做匀速圆运动的卫星， 合外力方向指向圆心（地心）， 与速度V垂直
一.向心力 1.定义：做匀速圆周运动的物体所受到
的指向圆心的合外力，叫向心力。
(2)对研究对象进行受力分析，画出受力示意 图．运用平行四边形定则（二力时用）或正交分 解法求出外界提供的向心力Fn. (3)抓住所给的已知条件，是线速度v、角速度ω、 还是周期T，选择适当的向心力公式． (4)根据题意由牛顿第二定律及向心力公式列方程 求解．
v Ft
思考讨论： 如何分解F？
F Fn o