[目标定位] 1.理解向心力、向心加速度的概念及影响其大小的因素.2.理解向心力的来源及表达式.3.了解生活中的向心力的具体实例.4.会利用向心力、向心加速度公式分析和计算圆周运动问题.
一、向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体受到的方向沿半径指向圆心的力.
2.方向:沿半径指向圆心,和质点运动的方向垂直,其方向时刻在改变.
3.作用效果:不改变质点速度的大小,只改变速度的方向.
4.大小:F=mω2r,F=m.
5.来源:它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力.
实例 向心力 示意图 用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时 绳子的拉力和重力的合力提供向心力,F=T+mg 用细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动 线的拉力提供向心力,F=T 物体随转盘做匀速圆周运动,且相对转盘静止 转盘对物体的静摩擦力提供向心力,F=f 小球在细线作用下,在水平面内做圆周运动 重力和细线的拉力的合力提供向心力,F=F合 木块随圆桶绕轴线做圆周运动 圆桶侧壁对木块的弹力提供向心力,F=N 【深度思考】
(1)如图1所示,汽车正在匀速率转弯,汽车的向心力是由什么力提供的?