4.结论
物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比,与半径成正比,与角速度的二次方成正比。
5.公式
F=mrω2或F=m。
三、向心加速度
1.定义
做圆周运动的物体受到向心力的作用,那么它必然存在一个由向心力产生的加速度。这个加速度叫做向心加速度。
2.物理意义
描述线速度方向改变的快慢。
3.大小
a=ω2r=。
4.方向
总是指向圆心。所以,不论a的大小是否变化,它都是一个变化的量。
1.自主思考--判一判
(1)做匀速圆周运动的物体所受到的向心力是恒力。(×)
(2)向心力和重力、弹力、摩擦力一样,是性质力。(×)
(3)向心力可以由某种性质的力来充当,是效果力。(√)
(4)匀速圆周运动是加速度不变的运动。(×)
(5)向心加速度描述线速度大小变化的快慢。(×)
(6)匀速圆周运动的物体所受合外力一定指向圆心。(√)
2.合作探究--议一议
(1)做圆周运动的物体所受到的合外力一定沿半径指向圆心吗?
提示:物体做匀速圆周运动时,合外力提供向心力,沿半径指向圆心;做非匀速圆周运动的物体,合外力不只提供向心力,则合外力不沿半径指向圆心。
(2)根据公式F=m和F=mω2r,物体做匀速圆周运动时,当半径比较大的时候,向心力比较大还是比较小?
提示:依据以上公式分析向心力大小必须采用控制变量的方法,公式F=m中,若