高中物理向心力知识点
高中物理向心力知识点
高中物理向心力知识点
1．向心力的方向
无论物体所做圆周运动是否为匀速圆周运动，其所受向心力的方向总是沿着半径指向圆心且时刻改变，故向心力是变力。
2．向心力的作用效果
向心力的作用效果是改变线速度的方向。
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，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
向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为具有某种性质的力来命名的。
它是根据力的作用效果命名的。
(1)向心力可以由某个力来提供，也可以由某个力的分力或几个力的合力来提供。
(2)对于匀速圆周运动，合力提供物体做圆周运动的向心力；对于非匀速圆周运动，其合力不指向圆心，它既要改变线速度大小，又要改变线速度方向，向心力是合力的一个分力。
(3)无论是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，物体所受各力沿半径方向分力的合力为向心力。
值得注意的是：向心力可以是弹力、摩擦力，也可以是物体受到的几个力的合力或某个力的分力。
匀速圆周运动中合力提供向心力，合力的方向一定指向圆心。
高中物理向心力6个公式
高中物理向心力6个公式1. 向心加速度公式在物理学中，向心加速度是描述物体在圆周运动中受到的加速度。
它是一个向心力的度量，可以用来计算物体在圆周运动中的加速度。
向心加速度的公式为：a = v^2 / r其中，a代表向心加速度，v代表物体的线速度（即物体在圆周运动中的速度），r代表物体所处的圆周半径。
2. 向心力公式向心力是一个沿着物体运动方向指向圆心的力，它是使物体朝向圆心运动的力。
物体在圆周运动中，它的速度方向在不断改变，这是因为向心力在不断改变物体的速度方向。
向心力的公式为：F = m * a = m * v^2 / r其中，F代表向心力，m代表物体的质量，a代表向心加速度，v代表物体的线速度，r代表圆周半径。
3. 向心力与角速度的关系角速度是一个描述物体角运动的物理量，它指的是物体在单位时间内绕一个固定轴旋转的角度。
和向心力之间存在一定的关系。
向心力与角速度的关系公式为：F = m * ω^2 * r其中，F代表向心力，m代表物体的质量，ω代表角速度，r代表圆周半径。
4. 重力与向心力的关系在地球上，物体受到的向心力是由重力引起的。
当物体做圆周运动时，重力向心力平衡，使物体保持在圆周上运动。
重力与向心力的关系公式为：Fg = m * g = m * v^2 / r其中，Fg代表重力，m代表物体的质量，g代表重力加速度，v代表物体的线速度，r代表圆周半径。
5. 向心力与角频率的关系角频率是角速度的物理量之一，它指的是物体单位时间内绕一个固定轴旋转的圈数。
与向心力之间也存在一定的关系。
向心力与角频率的关系公式为：F = m * ω^2 * r其中，F代表向心力，m代表物体的质量，ω代表角频率，r代表圆周半径。
6. 向心力与转动惯量的关系转动惯量是一个描述物体转动惯性的物理量，它类似于物体的质量。
物体的转动惯量越大，其圆周运动时所受到的向心力也越大。
向心力与转动惯量的关系公式为：F = I * α，其中I代表物体的转动惯量，α代表物体的角加速度。
高中物理向心力的知识点分析
高中物理向心力的知识点分析物理的知识点比较的多，而且比较难，学生需要多花费一点的时间去学习，下面本人的本人将为大家带来高中物理的向心力的知识点介绍，希望能够帮助到大家。
高中物理向心力的知识点向心力的概念向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时，指向圆心(曲率中心)的合外力作用力。
向心力公式该定义式不需要推导，也不需要研究为什么这么定义。
向心力的方向：始终指向物体圆周运动的圆心位置。
补充：如果物体做的不是圆周运动，那么向心力指向微小圆弧所对应的圆心(曲率中心)。
向心力不是力“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。
这种效果可以由弹力、重力、摩擦力(及其他的力)等任何一力而产生，也可以由几个力的合力或其分力提供。
向心力的大小探究试验的具体操作步骤(1)用质量不同的钢球和铝球做实验，使两球运动的半径r和角速度ω相同。
可以观测出，向心力的大小与质量有关，质量越大，所需的向心力就越大。
(2)换用两个质量相同的小球做实验，保持它们运动的半径相同。
可以观测出，向心力的大小与转动的快慢有关，角速度越大，所需向心力也越大。
(3)仍用两个质量相同的小球做实验，保持小球运动角速度相同。
可以观测出，向心力的大小与小球运动的半径有关，运动半径越大，所需的向心力越大。
实验表明，向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系。
进一步还可以证明，匀速圆周运动所需的向心力公式为 F=mrω²做圆周运动的物体，在向心力F的作用下，必然要产生一个加速度，这个加速度的方向与向心力的方向相同，总指向圆心，叫做向心加速度。
对于某一确定的匀速圆周运动来说，m以及r、v的大小、ω都是不变的，所以向心力和向心加速度的大小不变，但向心力和向心加速度的方向却时刻在改变。
匀速圆周运动是瞬时加速度矢量的方向不断改变的运动，属于变加速运动的范畴。
向心力只改变方向却不改变速度的大小圆周运动属于曲线运动，在做圆周运动中的物体也同时会受到与其速度方向不同的合外力作用。
高中物理向心力6个公式
高中物理向心力6个公式1.牛顿第一运动定律(惯性定律)：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止2.牛顿第二运动定律：f合=ma或a=f合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}3.牛顿第三运动定律：f=-f′{负号则表示方向恰好相反,f、f′各自促进作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用领域：气动式运动}4.共点力的平衡f合=0，推广 {正交分解法、三力汇交原理｝5.Immunol：fn>g，舱内：fn6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子备注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
力的制备与水解公式总结1.同一直线上力的合成同向:f=f1+f2，反向：f=f1-f2 (f1>f2)2.能斯脱角度力的制备：f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理) f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/23.合力大小范围：|f1-f2|≤f≤|f1+f2|4.力的正交分解：fx=fcosβ，fy=fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=fy/fx)备注：(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系就是耦合替代关系,需用合力替代分力的共同促进作用,反之也设立;(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大，合力越大;(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。
1.重力g=mg(方向直角向上，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用点在战略重点，适用于于地球表面附近)2.胡克定律f=kx {方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(n/m)，x：形变量(m)｝3.滑动摩擦力f=μfn {与物体相对运动方向恰好相反，μ：摩擦因数，fn：正压力(n)｝4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力)5.万有引力f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n m2/kg2,方向在它们的连线上)6.静电力f=kq1q2/r2 (k=9.0×n m2/c2,方向在它们的连线上)7.电场力f=eq (e：场强n/c，q：电量c，正电荷受到的电场力与场强方向相同)8.安培力f=bilsinθ (θ为b与l的夹角，当l⊥b时:f=bil，b//l时:f=0)9.洛仑兹力f=qvbsinθ (θ为b与v的夹角，当v⊥b时：f=qvb，v//b时:f=0)注:(1)劲度系数k由弹簧自身同意;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)fm略高于μfn，通常视作fm≈μfn;(4)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向)〔见第一册p8〕;(5)物理量符号及单位b：磁感强度(t)，l：有效率长度(m)，i:电流强度(a)，v：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(c);(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
高一向心力知识点总结
高一向心力知识点总结导言：向心力是指一个物体在进行圆周运动时，所受到的朝向圆心的力。
高中物理课程中对向心力的研究是很重要的一部分，它为我们理解物体的圆周运动提供了关键的解释。
本文将对高一向心力的相关知识进行总结，重点介绍了向心力的概念、计算公式以及实际应用等方面。
一、向心力的概念及特点向心力是一个物体在进行圆周运动时所受到的力，它的方向始终指向运动轨迹的圆心。
向心力的大小与物体的质量以及运动的速度、半径等因素有关。
在进行圆周运动时，若没有向心力的作用，物体将沿直线惯性运动，并不会形成圆周运动。
二、向心力的计算公式1. 向心加速度的计算向心力与物体的向心加速度有着密切的联系，向心力的大小可以用向心加速度来表示。
向心加速度的计算公式为：a = v²/r其中，a为向心加速度，v为物体的速度，r为运动的半径。
这个公式表明，向心加速度与速度的平方成正比，与半径的倒数成反比。
2. 向心力的计算向心力的计算公式为：F = m * a其中，F为向心力，m为物体的质量，a为向心加速度。
这个公式表明，向心力与物体的质量成正比，与向心加速度成正比。
三、向心力的实际应用1. 行星运动的解释天体运动中的向心力是解释行星公转的重要因素。
太阳对行星的引力产生了向心力，使得行星能够在固定的轨道上绕太阳进行公转。
这一解释对于研究宇宙运动体系和行星运动规律具有重要意义。
2. 汽车转弯过程中的向心力向心力也在我们日常生活中的许多场景中得到了应用。
比如，当汽车转弯时，转弯半径越小，向心力就越大，所以在转弯时我们会感到身体被向外推的现象。
这就是向心力的产生效应。
3. 球类运动中的向心力当我们抛出一个球体时，球体的运动轨迹呈抛物线形状，球体在运动过程中所受到的向心力使得它始终维持着曲线轨迹，不会偏离直线。
4. 离心机的工作原理离心机是在实验室和工业生产中常见的设备，它的工作原理也与向心力密切相关。
离心机通过快速旋转产生的向心力，能够将混合物中的不同物质分离开来，达到纯化的目的。
【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结
【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结一、匀速圆周运动1.定义：物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动，物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周运动。
2.特点：①轨迹是圆；②线速度、加速度均大小不变，方向不断改变，故属于加速度改变的变速曲线运动，匀速圆周运动的角速度恒定；③匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直的合外力；④匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现，匀速圆周运动具有周期性。
3.描述圆周运动的物理量：（1）线速度v是描述质点沿圆周运动快慢的物理量，是矢量；其方向沿轨迹切线，国际单位制中单位符号是m/s，匀速圆周运动中，v的大小不变，方向却一直在变；（2）角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量，是矢量；国际单位符号是rad／s；（3）周期T是质点沿圆周运动一周所用时间，在国际单位制中单位符号是s；（4）频率f是质点在单位时间内完成一个完整圆周运动的次数，在国际单位制中单位符号是Hz；（5）转速n是质点在单位时间内转过的圈数，单位符号为r/s，以及r/min．4.各运动参量之间的转换关系：模型一：共轴传动模型二:皮带传动模型三：齿轮传动二、向心加速度1.定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫向心加速度。
注：并不是任何情况下，向心加速度的方向都是指向圆心。
当物体做变速圆周运动时，向心加速度的一个分加速度指向圆心。
2.方向：在匀速圆周运动中，始终指向圆心，始终与线速度的方向垂直。
向心加速度只改变线速度的方向而非大小。
3.意义：描述圆周运动速度方向方向改变快慢的物理量。
4.公式：5.两个函数图像：三、向心力1.定义：做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力，叫做向心力。
2.方向：总是指向圆心。
3.公式：4.注意：①向心力的方向总是指向圆心，它的方向时刻在变化，虽然它的大小不变，但是向心力也是变力。
②在受力分析时，只分析性质力，而不分析效果力，因此在受力分析是，不要加上向心力。
向心力—-高中物理必修第二册
答案:√
(3)向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。(
)
解析:向心力时刻指向圆心,与速度方向始终垂直,故只改变速度方
向,不改变速度大小。
答案:√
必备知识
自我检测
(3)若要讨论向心力与角速度的关系,应控制质量、半径不变。
(2)物体做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,方向始终与线速度方向垂直且指向圆心。
小球所受的向心力突然变大
(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力。
荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千由上向下荡时:
游客在匀速转动过程中处于平衡状态
根据牛顿第二定律有FT-mg=
【实验器材】 向心力演示器、天平、质量不等的若干小球等。
来源:向心力是根据力的作用效果来命名的,它是由某个力或者几个力的合力提供的。
周运动
圆桶侧壁对木块的弹力提
供向心力,F 向=FN
示意图
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
变式训练1(2020浙江温州十五校联合体高一
上学期期末)如图所示是游乐园转盘游戏,游
客坐在匀速转动的水平转盘上,与转盘相对静
止,关于他们的受力情况和运动趋势,下列说
法中正确的是(
)
A.游客在匀速转动过程中处于平衡状态
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
圆周运动的分析方法进行处理,如图所示。
必备知识
自我检测
1.正误辨析
(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力。(
)
解析:向心力的方向在任何时刻都指向圆心,故方向不断变化,所以
向心力一定是变力。
答案:×
人教版高中物理必修二第五章第六节《向心力》课件(共70张PPT)
速转动时，下列说法正确的是 (
)
A．两小球速率必相等 B．两小球角速度必相等 C．两小球加速度必相等 D．两小球到转轴距离与其质量成反比
练 习
在光滑的横杆上穿着两质量不同的两 个小球，小球用细线连接起来，当转台匀
速转动时，下列说法正确的是 ( BD )
A．两小球速率必相等
B．两小球角速度必相等
C．两小球加速度必相等
(C)
A. 1∶4 C. 4∶9
B. 2∶3 D. 9∶16
小 结 1、向心力的方向：指向圆心
2、向心力的作用效果：改变速度的方向 3、向心力的大小
4、向心力的来源
小 结 1、向心力的方向：指向圆心
2、向心力的作用效果：改变速度的方向
3、向心力的大小
Fn=m
v2 r
Fn=m rω2
4、向心力的来源
几
种
常
见 的
r
O
圆
ω
周
运
动
几
种
常
见 的
m
r
O
圆
θω
周
运
动
几
种
常
见 的
m
r
O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
的
m
r
O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
的
m
r F合O
圆 周
mgθ ω
运
动
几
种
常
FN
见
θ
的
m
r F合O
圆 周
mgθ ω
【高中物理】高中物理知识点：向心力
【高中物理】高中物理知识点：向心力向心力的定义：在圆周运动中产生向心加速度的力。
向心力的特性：1、向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小，大小，方向总是指向圆心（与线速度方向横向），方向时刻在变化，就是一个变力。
向心力可以由某个具体内容力提供更多，也可以由合力提供更多，还可以由分力提供更多。
2、轻绳模型ⅰ、轻绳模型的特点：①轻绳的质量和重力不计；②可以任一伸展，弯曲应力数等，就可以产生和忍受沿绳方向的拉力；③轻绳拉力的变化不需要时间，具有突变性。
ⅱ、轻绳模型在圆周运动中的应用领域小球在绳的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动的临界问题：①临界条件：小球通过最高点，绳子对小球刚好没力的促进作用，由重力提供更多向心力：②小球能通过最高点的条件：（当时，绳子对球产生拉力）③无法通过最高点的条件：（实际上小球还没有到最高点时，就脱离了轨道）3、轻杆模型：ⅰ、轻杆模型的特点：①轻杆的质量和重力数等；②任意方向的形变不计，只能产生和承受各方向的拉力和压力；③轻杆拉力和压力的变化不须要时间，具备突变性。
ⅱ、轻杆模型在圆周运动中的应用轻杆的一端连着一个小球在直角平面内搞圆周运动，小球通过最高点时，轻杆对小球产生弹力的情况：①小球能通过最高点的临界条件：（n为支持力）②当时，存有（n为支持力）③当时，有（n=0）④当时，存有（n为拉力）科学知识指点：向心力是从力的作用效果来命名的，因为它产生指向圆心的加速度，所以称它为向心力。
它不是具有确定性质的某种类型的力。
相反，任何性质的力都可以作为向心力。
实际上它可是某种性质的一个力，或某个力的分力，还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。
对一个物体进行受力分析的时候，是不需要画向心力的，向心力是效果力。
科学知识开拓：对于向心力的理解，同学们可以切身的体会一下。
两个同学手拉手，甲同学原地，乙同学绕着甲同学转，甲同学给乙同学的拉力就是向心力，当拉力大于向心力的时候，乙同学向心（甲同学）运动，当拉力小于向心力的时候，乙同学做离心运动。
高中物理必修二 第二章 第二节 第1课时 探究影响向心力大小的因素
三、定量研究影响向心力大小的因素
例4 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大
中某几个力的合力
因为有了向心力，物体才做圆周运动，力是因，圆周运动是果，A 错误； 物体做匀速圆周运动的向心力可以是某一个力，也可以是某几个力 的合力，也可以是某一个力的分力，D正确，B错误； 向心力的作用效果是改变速度方向，不改变速度的大小，C正确.
二、定性研究影响向心力大小的因素
例3 如图甲所示，某实验小组探究影响向心力大小的因素.用细绳系一纸杯 (杯中有30 mL的水)，将手举过头顶，使纸杯在水平面内做圆周运动.
例2 (多选)(2022·遵义市北师大附属高级中学高一月考)下列关于向心力的
说法中，正确的是
A.物体开始做圆周运动后，过一段时间后就会受到向心力
B.向心力与重力、弹力、摩擦力一样，是一种特定的力，它只有在物体
做圆周运动时才产生
√C.向心力只能改变物体运动的方向，不能改变物体运动的快慢 √D.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中某一种力，也可能是这些力
Part 2
Part 1 明确原理 提炼方法
一、向心力
1.定义：物体做匀速圆周运动时所受合外力的方向始终指向轨迹的 圆心 ， 这个指向 圆心 的合外力称为向心力. 2.方向：始终沿着 半径 指向圆心 ，总是与 线速度 方向垂直. 3.作用：只改变物体线速度的 方向 ，不改变线速度的 大小 . 4.向心力是根据力的 作用效果 命名的，它可以由某一个力提供，也可 以由 某一力的分力或某些力的合力提供.
物理高中向心力知识点总结
物理高中向心力知识点总结首先，我们来了解一下向心力的定义。
向心力是物体在做圆周运动时指向圆心的力，它的大小和方向由物体的速度和半径决定。
向心力的大小可以用公式Fc=mv²/r来表示，其中m是物体的质量，v是物体的速度，r是物体的半径。
向心力的方向永远指向圆心，与物体的速度方向垂直。
这意味着向心力对于物体做圆周运动是必不可少的，没有向心力，物体就无法保持在固定半径的圆周运动中。
其次，我们来看一下向心力的作用。
向心力可以使物体做圆周运动，它的大小和方向决定了物体做圆周运动的速度和半径。
当向心力增大时，物体的速度会增加，圆周运动的半径也会增大。
反之，向心力减小时，物体的速度会减小，圆周运动的半径也会减小。
向心力还可以改变物体做圆周运动的方向，使物体做向心加速运动。
另外，向心力还可以改变物体的速度方向，使物体做不规则的圆周运动。
接着，我们来看一下向心力的计算方法。
向心力的大小可以用公式Fc=mv²/r来计算，其中m是物体的质量，v是物体的速度，r是物体的半径。
当我们知道物体的质量、速度和半径时，就可以通过这个公式来计算向心力的大小。
另外，当我们知道物体做圆周运动的加速度和质量时，也可以通过公式Fc=ma来计算向心力的大小。
向心力的方向永远指向圆心，与物体的速度方向垂直。
最后，我们来看一下向心力的应用。
向心力广泛应用于生活和工业生产中，如汽车在转弯时的向心力、旋转木马上的向心力、离心机的分离效应等。
向心力还被应用于天体运动中，如行星围绕太阳的公转运动、卫星绕地球的运行轨道等。
此外，向心力还被用于物体的力学分析中，如离心力对物体的影响、圆周运动的加速度计算等。
总之，向心力是物理学中的重要概念，它是维持物体做圆周运动的动力，没有向心力，物体就无法做圆周运动。
我们可以通过公式来计算向心力的大小，还可以应用在生活和工业生产中。
希望通过上述的知识点总结，你对向心力有了更深入的了解。
高中物理 第五章 第6节 向心力讲义(含解析)新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案
向心力一、向心力┄┄┄┄┄┄┄┄①1．定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。
2．方向：始终指向圆心，与线速度方向垂直。
3．公式：F n ＝m v 2r 或F n ＝mω2r 或F n ＝m 4π2T2r 。
4．来源：(1)向心力是按照力的作用效果命名的。
(2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的合力，也可能是某个力的分力。
5．作用：产生向心加速度，改变线速度的方向。
[说明]根据向心加速度的表达式a n ＝v 2r ＝ω2r ＝4π2T2r ＝4π2n 2r ＝ωv ，结合牛顿第二定律F n ＝ma n 就可得到向心力表达式。
①[判一判]1．向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力(×) 2．向心力的方向时刻指向圆心，方向不断变化(√) 3．做圆周运动的物体其向心力大小不变，方向时刻变化(×) 4．向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向(×) 5．物体做圆周运动的速度越大，向心力一定越大(×) 二、变速圆周运动和一般的曲线运动┄┄┄┄┄┄┄┄②1．变速圆周运动：线速度大小发生变化的圆周运动，做变速圆周运动的物体同时具有向心加速度和切向加速度。
2．一般的曲线运动(1)定义：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。
(2)研究方法：将一般的曲线运动分成许多很短的小段，质点在每一小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。
[说明]对于变速圆周运动，F n ＝m v 2r ＝mω2r ，a n ＝v 2r＝ω2r 仍可用。
②[填一填]荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千向下荡时， (1)小朋友做的是________运动； (2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗？________________________________________________________________________ 解析：(1)秋千荡下时，速度越来越大，做的是变速圆周运动。
高中物理向心力公式
高中物理向心力公式高中物理-向心力公式引言：在我们的日常生活中，我们常常可以观察到很多物体沿着一个固定的轨道运动，例如地球围绕太阳的运动、月亮围绕地球的运动等。
这些运动都可以通过向心力来解释和描述。
向心力是指物体在做曲线运动时，由于受到某个中心的吸引或拉力而产生的一种力。
在高中物理中，我们学习了向心力的概念及其公式，下面我们就来详细了解一下。
一、向心力的概念向心力是指物体在做曲线运动时，由于受到某个中心的吸引或拉力而产生的一种力。
在向心力作用下，物体沿着曲线运动，而不是直线运动。
我们平时所说的离心力其实是向心力的一种特殊情况，即物体从一个中心点远离时所受到的力。
二、向心力的公式向心力的大小与物体的质量及其运动的速度有关。
在高中物理中，我们学习了向心力的公式：向心力 F = m * v^2 / r其中，F表示向心力的大小，m表示物体的质量，v表示物体的速度，r表示物体运动的半径。
三、向心力公式的推导向心力公式可以通过牛顿第二定律来推导得出。
根据牛顿第二定律，物体所受的合力等于物体的质量乘以加速度，即F = m * a。
对于做曲线运动的物体，其加速度的大小与向心加速度的大小相等，即a = v^2 / r。
代入牛顿第二定律的公式中，我们可以得到向心力公式 F = m * v^2 / r。
四、向心力的应用向心力是物体做曲线运动的重要原因，它在生活中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用例子：1. 卫星绕地球的运动：卫星在绕地球运动时，受到地球的引力作用，产生向心力，使得卫星保持在一个固定的轨道上。
2. 旋转木马的运动：旋转木马通过向心力使得乘坐者沿着一个圆形轨道进行旋转。
3. 车辆转弯时的力：当车辆在转弯时，由于受到地面对车辆的向心力作用，才能保持在弯道上。
4. 摩天轮的运动：摩天轮通过向心力使得乘坐者沿着一个圆形轨道上升或下降。
五、向心力的影响因素向心力的大小受到物体的质量、速度和运动半径的影响。
1. 质量：质量越大，向心力越大。
高中物理：向心力
高中物理：向心力【知识点的认识】一：向心力1．作用效果：产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小．2．大小：F n＝ma n＝＝mω2r＝．3．方向：总是沿半径方向指向圆心，时刻在改变，即向心力是一个变力．4．来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，甚至可以由一个力的分力提供，因此向心力的来源要根据物体受力的实际情况判定．注意：向心力是一种效果力，受力分析时，切不可在物体的相互作用力以外再添加一个向心力．二、离心运动和向心运动1．离心运动（1）定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动．（2）本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向．（3）受力特点：当F＝mrω2时，物体做匀速圆周运动；当F＝0时，物体沿切线方向飞出；当F＜mrω2时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力．如图所示．2．向心运动当提供向心力的合外力大于做圆周运动所需向心力时，即F＞mrω2，物体渐渐向圆心靠近．如图所示．注意：物体做离心运动不是物体受到所谓离心力作用，而是物体惯性的表现，物体做离心运动时，并非沿半径方向飞出，而是运动半径越来越大或沿切线方向飞出．【重要知识点分析】1．圆周运动中的运动学分析（1）对公式v＝ωr的理解当r 一定时，v 与ω成正比．当ω一定时，v 与r 成正比．当v 一定时，ω与r 成反比．（2）对a ＝＝ω2r ＝ωv 的理解在v 一定时，a 与r 成反比；在ω一定时，a 与r 成正比．2．匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较项目匀速圆周运动非匀速圆周运动运动性质是速度大小不变，方向时刻变化的变速曲线运动，是加速度大小不变而方向时刻变化的变加速曲线运动是速度大小和方向都变化的变速曲线运动，是加速度大小和方向都变化的变加速曲线运动加速度加速度方向与线速度方向垂直．即只存在向心加速度，没有切向加速度由于速度的大小、方向均变，所以不仅存在向心加速度且存在切向加速度，合加速度的方向不断改变向心力【命题方向】（1）第一类常考题型是对圆周运动中的传动问题分析：一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A 和B 沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，A 的运动半径较大，则（）A ．球A 的线速度等于球B 的线速度B ．球A 的角速度等于球B 的角速度C ．球A 的运动周期等于球B 的运动周期D ．球A 对筒壁的压力等于球B 对筒壁的压力分析：对AB 受力分析，可以发现它们都是重力和斜面的支持力的合力作为向心力，并且它们的质量相等，所以向心力的大小也相等，再根据线速度、加速度和周期的公式可以做出判断．解：A、如右图所示，小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动．由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的．由向心力的计算公式F＝m，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，所以A错误．B、又由公式F＝mω2r，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，所以B错误．C、由周期公式T＝，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C错误．D、球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D正确．故选D．点评：对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．（2）第二类常考题型是对圆周运动中的动力学问题分析：如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨．则其通过最高点时（）A．小球对圆环的压力大小等于mgB．小球受到的向心力等于重力C．小球的线速度大小等于D．小球的向心加速度大小等于g分析：小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，知轨道对小球的弹力为零，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球的速度．解：A、因为小球刚好在最高点不脱离圆环，则轨道对球的弹力为零，所以小球对圆环的压力为零．故A错误．B、根据牛顿第二定律得，mg＝m＝ma，知向心力不为零，线速度v＝，向心加速度a＝g．故B、C、D正确．故选BCD．点评：解决本题的关键知道在最高点的临界情况，运用牛顿第二定律进行求解．（3）第二类常考题型是对圆周运动的绳模型与杆模型分析：如图，质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1m，小杯通过最高点的速度为4m/s，g取10m/s2．求：（1）在最高点时，绳的拉力？（2）在最高点时水对小杯底的压力？（3）为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是多少？分析：（1）受力分析，确定圆周运动所需要的向心力是由哪个力提供的；（2）水对小杯底的压力与杯子对水的支持力是作用力与反作用力，只要求出杯子对水的支持力的大小就可以了，它们的大小相等，方向相反；（3）物体恰好能过最高点，此时的受力的条件是只有物体的重力作为向心力．解：（1）小杯质量m＝0.5kg，水的质量M＝1kg，在最高点时，杯和水的受重力和拉力作用，如图所示，＝（M+m）g+T﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①合力F合＝（M+m）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②圆周半径为R，则F向F合提供向心力，有（M+m）g+T＝（M+m）所以细绳拉力T＝（M+m）（﹣g）＝（1+0.5）（﹣10）＝9N；（2）在最高点时，水受重力Mg和杯的压力F作用，如图所示，＝Mg+F合力F合＝M圆周半径为R，则F向F合提供向心力，有Mg+F＝M所以杯对水的压力F＝M（﹣g）＝1×（﹣10）＝6N；根据牛顿第三定律，水对小杯底的压力为6N，方向竖直向上．（3）小杯经过最高点时水恰好不流出时，此时杯对水的压力为零，只有水的重力作为向心力，由（2）得：Mg＝M解得v＝＝m/s＝．答：（1）在最高点时，绳的拉力为9N；（2）在最高点时水对小杯底的压力为6N；（3）在最高点时最小速率为．点评：水桶在竖直面内做圆周运动时向心力的来源是解决题目的重点，分析清楚哪一个力做为向心力，再利用向心力的公式可以求出来，必须要明确的是当水桶恰好能过最高点时，只有水的重力作为向心力，此时水恰好流不出来．【解题方法点拨】1．圆周运动中的运动学规律总结在分析传动装置中的各物理量时，要抓住不等量和相等量的关系，具体有：（1）同一转轴的轮上各点角速度ω相同，而线速度v＝ωr与半径r成正比．（2）当皮带（或链条、齿轮）不打滑时，传动皮带上各点以及用皮带连接的两轮边沿上的各点线速度大小相等，而角速度ω＝与半径r成反比．（3）齿轮传动时，两轮的齿数与半径成正比，角速度与齿数成反比．2．圆周运动中的动力学问题分析（1）向心力的确定①确定圆周运动的轨道所在的平面及圆心的位置．②分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力，该力就是向心力．（2）向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力．（3）解决圆周运动问题步骤①审清题意，确定研究对象；②分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；③分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；④根据牛顿运动定律及向心力公式列方程．3．竖直平面内圆周运动的绳模型与杆模型（1）在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑（如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等），称为“绳（环）约束模型”，二是有支撑（如球与杆连接、在弯管内的运动等），称为“杆（管道）约束模型”．（2）绳、杆模型涉及的临界问题．绳模型杆模型常见类型均是没有支撑的小球均是有支撑的小球过最高点的临界条件由mg＝m得v临＝由小球恰能做圆周运动得v临＝0讨论分析（1）过最高点时，v≥，FN+mg＝m，绳、轨道对球产生弹力F N；（2）不能过最高点时，v＜，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道；（1）当v＝0时，F N＝mg，F N为支持力，沿半径背离圆心；（2）当0＜v＜时，﹣F N+mg＝m，F N背向圆心，随v的增大而减小；（3）当v＝时，F N＝0；（4）当v＞时，F N+mg＝m，F N指向圆心并随v的增大而增大；。
高中物理鲁科版2019必修第二册第2节 科学探究_向心力
1、向心力 做圆周运动的物体一定受到指向圆心的力的作用，这个力就叫作向 心力，符号：Fn
2、方向：始终指向圆心（与v垂直或与半径垂直），是变力。
3、向心力的作用只改变线速度的方向，不改变速度的大小。
思考：
向心力是不是一种新的性质力？即向心力是不是与重力、
思考： ①细线的松弛或绷直使小球在受力上有什么差别？ ②是什么力改变了小球的运动方向，使小球做圆周
运动？ ③你能从这个实验中发现圆周运动的受力与抛体运
动有什么差别吗？
FN
F拉 O
FN与G相平衡， 合力为F拉
G
V
F拉 OO F拉
F拉
V
V
1、拉力改变了小球的运动方向，使它做圆周运动。 2、拉力始终与速度垂直 始终指向圆心
感受向心力的影响因素
用细绳连接的钢球、木球各一个，拉住绳的一端，让小球尽量做 匀速圆周运动。分别改变转动的快慢、细绳的长短做几次实验。
思考：向心力的大小与哪些因素有关？
猜想： m 、 r、
探究影响向心力大小的因素
1、实验器材：向心力演示器、两个质量相同的钢球和一个质量小的
铝球。
8
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2、向心力演示器的构造
三、向心加速度
定义：由向心力产生的加速度称为向心加速度。
思考：（1）向心加速度方向如何？
向心加速度的方向与向心力的方向一致，始终指向圆心
（2）向心加速度的大小如何表示？
根据牛顿第二定律和向心力公式，可得
a 2r
v2 a
r
匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变加速运动
拓展一步
设做匀速圆周运动的物体的线速度的大小为v 轨迹半径为r。经过时间
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高中物理向心力知识点
(1)30N
(2)20rad/s
【例4】小球A和B用细线连接，可以在光滑的水平杆上无摩擦地滑动，已知它们的质量之比m1∶m2=3∶1，当这一装置绕着竖直轴做匀速转动且A、B两球与水平杆子达到相对静止时，A、B两球做匀速圆周运动的
\
[ ]
A.线速度大小相等
B.角速度相等
C.向心力的大小之比为F1∶F2=3∶1
D.半径之比为r1∶r2=1∶3
点拨：当两小球随轴转动达到稳定状态时，把它们联系在一起的同一根细线为A、B两小球提供的向心力大小相等;同轴转动的角速度相等;两小球的圆周轨道半径之和为细线的长度;两小球的线速度与各自的轨道半径成正比.
高中物理向心力知识点总结（二）一、向心力
1.定义：做匀速圆周运动的物体受到指向圆心的合力.
2.方向：始终指向圆心.
3.公式：Fn=或Fn=mω2r.
4.向心力的来源。