个力作用?向心力由什么力提供?
图562
提示:物体受三个力,分别为重力、弹力和摩擦力。物体做匀速圆周运动,向心力等于以上三个力的合力,由于重力与摩擦力抵消,实际上向心力仅由弹力提供。
(2)荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千由上向下荡下时,
图563
①此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动?
②绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗?
提示:①秋千荡下时,速度越来越大,做的是变速圆周运动。
②由于秋千做变速圆周运动,合外力既有指向圆心的分力,又有沿切向的分力,所以合力不指向悬挂点。
对向心力的理解
1.向心力的大小
Fn=man=m=mω2r=mωv。
对于匀速圆周运动,向心力大小始终不变,但对非匀速圆周运动(如用一根绳拴住小球绕固定圆心在竖直平面内做的圆周运动),其向心力大小随速率v的变化而变化,公式表述的只是瞬时值。
2.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。
3.向心力的作用效果