知识点一 感受向心力
1.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)效果:物体所受向心力方向始终指向圆心,总是与线速度方向垂直.所以匀速圆周运动中的向心力只改变物体线速度的方向,不改变线速度的大小.
2.效果力: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.
知识点二 探究影响向心力大小的因素
1)物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小F与质量m、角速度ω和转动半径r之间的关系可表示为F=mω2r.
(2)如果将ω=代入上式,可得F=m.
知识点三 向心加速度
1.定义.
在匀速圆周运动中,F是指向圆心的向心力,所以加速度a也一定指向圆心,称为向心加速度.
2.公式.
(1)a=ω2r.
(2)a=(用v表示).
3.使用上述公式分析非匀速圆周运动时,公式中的a、v、ω取瞬时值.
小试身手
1.关于向心力的说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生向心力
B.向心力不改变做圆周运动的物体的速度大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
解析:力是改变物体运动状态的原因,因为有向心力物体才做圆周运动,而不是因为做圆周运动才产生向心力,故A项错误;向心力只改变物体速度的方向,不改变速度的大小,故B项正确;物体做匀速圆周运动的向心力方向永远指向圆心,其大小不变,方向时刻改变,故C项错误;只有匀速圆周运动中合外力提供向心力,而非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合外力,故D项错误.
答案:B