合作释疑

一．向心力

1定义：做匀速圆周运动的物体所受的合外力由于指向圆心，所以该合外力又叫做向心力。

2公式:

3单位：N

4方向:总是与速度垂直，时刻指向圆心。

5作用效果:只改变速度的方向，不改变速度的大小。

师：做匀速圆周运动的物体所受的合外力真的指向圆心吗？下面我们结合几个实例体会验证一下这个结论。毕竟理论只有结合实际才能被更透彻地理解。

①地球绕太阳的运动可以近似看成匀速圆周运动，试分析做匀速圆周运动的物体（地球）所有受的合外力的特点。

【解析】：地球只受到太阳对它的吸引力，合力即为吸引力。该吸引力指向地球做圆周运动的圆心即日心。

②光滑桌面上一个小球，由于细绳的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动

【解析】：小球受重力、支持力、绳子的拉力。合力是绳子的拉力，方向沿绳子指向圆心（图钉）

点拨拓展

例1、分析下面各种匀速圆周运动中向心力是由哪些力提供？

玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内运动；或者漏斗里的运动，如图。（不计摩擦）

【解析】：支持力、重力。向心力为重力与支持力的合力。由于这两个力的合力必须指向圆心，将支持力沿水平和竖直方向分解后就有如图所示的结论。

②圆锥摆运动：细线下面悬挂一钢球，细线上端固定，设法使小球在水平面面上做圆周运动。

【解析】：重力、绳子拉力。向心力为这两个力的合力，指向圆心。受力分析如下图

二．变速圆周运动和一般曲线运动

变速圆周运动的合外力应该既不指向圆心，也不与速度同一直线，而是成其它某一夹角，将其分解后切向与法向各分得一个分力，法向分力指向圆心，作用效果是改变速度方向，不改变速度大小，使物体做圆周运动；切身分力与速度同一直线，只改变速度大小，不改变方向。两分力共同作用效果就是变速圆周运动。

如果运动轨迹既不是直线，也不是圆周运动，可以称为一般曲线运动。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不一样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看成圆周运动的一部分。这样在分析质点经过曲线上某位置时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了。 教

学

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