6.2 向心力（解析版）-2021-2022学年高一物理同步考点专题训练（人教版2019）

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6.2　向心力的分析和向心力公式的应用

【学习目标】

1．理解向心力的概念。

2．知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算。

3．能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。

【学习重点】

1．理解向心力的概念。

2．理解牛顿第二定律在圆周运动上的应用，会确定轨道平面、圆心及向心力。

【学习难点】

向心力的确定和运用向心力的知识解释有关现象。

一、向心力

1．定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向圆心的合力，这个力叫作向心

力。

2．方向：始终沿着半径指向圆心，方向时刻在变化，始终指向圆心，与线速度的方向垂直。

3．表达式

(1)Fn＝(2)Fn＝

Fn＝m＝mrω2＝mωv＝mr，在匀速圆周运动中，向心力大小不变；在非匀速圆周运动中，其大小随速率 v

的变化而变化。

4.效果力：

（1）向心力是根据力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心

力。

（2）由于向心力的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，只改变线速度的方

向。

（3）向心力的来源：物体做圆周运动时，向心力由物体所受力中沿半径方向的力提供。可以由一个力充

当向心力；也可以由几个力的合力充当向心力；还可以是某个力的分力充当向心力。

二、

1．变速圆周运动的合力

变速圆周运动的合力产生两个方向的效果。

(1)跟圆周相切的分力 Ft：产生切向加速度，此加速度描述线速度大小变化的快慢。

(2)指向圆心的分力 Fn：产生向心加速度，此加速度描述速度方向改变的快慢。

2．一般的曲线运动的处理方法

(1)定义：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。

(2)处理方法：一般的曲线运动中，可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看作一小段圆弧，研究

质点在这一小段的运动时，可以采用圆周运动的处理方法进行处理。

3.匀速圆周运动的特点

线速度大小不变、方向时刻改变；角速度、周期、频率都恒定不变；向心加速度和向心力大小都恒定不

变，但方向时刻改变。

4.匀速圆周运动问题的解题模型

1．判断下列说法的正误．

(1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力．(　×　)

(2)向心力和重力、弹力一样，都是根据力的性质命名的．(　×　)

(3)向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力．(　√　)

(4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心．(　×　)

2．一辆质量为 1 000 kg 的汽车，为测试其性能，在水平地面上沿半径 r＝50 m 的圆，以 10 m/s 的速度做匀

速圆周运动，汽车没有发生侧滑，________对汽车提供向心力，此力大小为________ N.

答案　侧向摩擦力　2 000

知识点一、向心力的来源分析和计算

1．向心力的大小：Fn＝mω2r＝m＝m2r.

2．向心力的来源分析

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