高一物理必修二向心力知識(shí)點(diǎn)歸納
“向心力”、“向心加速度”是圓周運(yùn)動(dòng)中兩個(gè)重要的物理量,是勻速圓周運(yùn)動(dòng)一章的重點(diǎn)內(nèi)容。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咭晃锢肀匦薅蛐牧χR(shí)點(diǎn)歸納，希望對你有幫助。
高一物理必修二向心力知識(shí)點(diǎn)
向心力是從力的效果來命名的，因?yàn)樗a(chǎn)生指向圓心的加速度，所以稱它為向心力。它不是具有確定性質(zhì)的某種類型的力。相反，任何性質(zhì)的力都可以作為向心力，實(shí)際上它可是某種性質(zhì)的一個(gè)力，或某個(gè)力的分力，還可以是幾個(gè)不同性質(zhì)的力沿著半徑指向圓心的合外力，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向時(shí)刻要改變，為了改變物體速度的方向需要一定大小的力，而向心力的大小恰好就等于所需要的力，因而它沒有“余力”把物體拉向圓心。
物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿半徑指向圓心方向的外力(或外力沿半徑指向圓心方向的分力)稱為向心力，又稱法向力。向心力公式：F向=mrω(2)=mv(2)/r=4π(2)mr/T(2)—*(2)指的是前面一個(gè)字符的平方。
如果在光滑水平桌面的O點(diǎn)固定一根釘子，把繩的一端套在釘子上，另一端系一個(gè)小球，使小球在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球之所以能繞著O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槔K對小球始終有一個(gè)拉力F，這個(gè)拉力的方向雖然不斷變化，但總是沿著半徑指向圓心，所以叫做向心力。
物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，必定受到與速度方向不在同一直線上的合外力的作用。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體必定也受到與速度方向不在同一直線上的合外力的作用。這個(gè)合外力就是向心力。
向心力指向圓心，而物體運(yùn)動(dòng)的方向沿切線方向，所以向心力的方向總與物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直。物體在運(yùn)動(dòng)方向上不受力，在這個(gè)方向上沒有加速度，速度大小不會(huì)改變，所以向心力的作用只是改變速度的方向。
向心力的大小與哪些因素有關(guān)呢?
1.用質(zhì)量不同的鋼球和鋁球做實(shí)驗(yàn)，使兩球運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度ω相同?？梢钥闯?，向心力的大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，所需的向心力就越大。
2.換用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)，保持它們運(yùn)動(dòng)的半徑相同?？梢钥闯?，向心力的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢有關(guān)，角速度越大，所需向心力也越大。
3.仍用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)，保持小球運(yùn)動(dòng)角速度相同?？梢钥闯觯蛐牧Φ拇笮∨c小球運(yùn)動(dòng)的半徑有關(guān)，運(yùn)動(dòng)半徑越大，所需的向心力越大。
實(shí)驗(yàn)表明，向心力的大小跟物體的質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度ω都有關(guān)系。 可以證明，勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大小為 F=mrω2.
做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力F的作用下，必然要產(chǎn)生一個(gè)加速度，這個(gè)加速度的方向與向心力的方向相同，總指向圓心，叫做向心加速度。
對于某一確定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)來說，m以及r、v的大小、ω都是不變的，所以向心力和向心加速度的大小不變，但向心力和向心加速度的方向卻時(shí)刻在改變。勻速圓周運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)加速度矢量的方向不斷改變的變速運(yùn)動(dòng)。
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