大小为F=man=m,方向指向圆心.v增大,绳的拉力增大.
(2)向心加速度an=ω2r,是地球对月球的引力产生的加速度,引力的大小为F=man=mω2r,方向指向地心.
[知识深化] 向心力的理解
1.向心力:使物体做圆周运动的指向圆心的合力.
2.向心力大小:Fn=man=m=mω2r=m2r.
3.向心力的方向
无论是否为匀速圆周运动,其向心力总是沿着半径指向圆心,方向时刻改变,故向心力是变力.
4.向心力的作用效果--改变线速度的方向.由于向心力始终指向圆心,其方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改变线速度的大小.
例1 (多选)下列关于向心力的说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B.向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力
D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力
答案 BC
解析 当物体所受的外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时,物体就将做圆周运动,该分力即为向心力,故先有向心力然后才使物体做圆周运动.因向心力始终垂直于速度方向,所以它不改变线速度的大小,只改变线速度的方向.匀速圆周运动所受合外力指向圆心,完全提供向心力.非匀速圆周运动中是合外力指向圆心的分力提供向心力.
二、向心力来源的分析
[导学探究] 分析下列几种圆周运动所需向心力分别由什么力提供.
图4
(1)地球绕太阳做圆周运动(如图4甲).
(2)圆盘上物块随圆盘一起匀速转动(如图乙).
(3)在光滑漏斗内壁上,小球做匀速圆周运动(如图丙).
(4)小球在细线作用下,在水平面内做圆锥摆运动时(如图丁).