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文檔簡介

1、.關于“向心力與向心加速度的問答問1.為什么做勻速圓周運動的物體所受合外力指向圓心? 答:由于勻速圓周運動的物體僅是速度方向改變而速度大小不變,根據力與運動的關系可知,物體沿速度方向的合力等于零,垂直于速度方向的合力改變速度的方向,所以合外力的方向與速度方向垂直,指向圓心。 問2.向心力是一種新的性質的力嗎? 答:向心力是根據力的作用效果命名的。在詳細問題中,向心力可以是某一個力提供,也可以由假設干個力的合力提供,還可以由一個力的分力提供。物體受到的指向圓心方向的力,使質點的速度方向總偏向圓心一側,從效果上說就是向心力,所以向心力不是一種新的性質的力。 問3.向心加速度與半徑成正比還是成反比?

2、 答:正確理解為:當線速度大小v一定時,根據 可知,向心加速度與半徑成反比;當角速度一定時,根據 可知,向心加速度與半徑成正比。可見向心加速度與半徑成正比還是成反比,是有條件的,條件不同,得到的關系也不同,兩者并不矛盾。如圖1,主動輪O通過皮帶帶動輪O轉動,A是O輪邊緣的一點,B、C分別是O輪邊緣和輪子上的一點,皮帶不打滑,A、B兩點線速度大小相等,它們的向心加速度與半徑成反比;B、C兩點角速度相等,它們的向心加速度與半徑成正比。 問4.向心加速度越大,速度方向改變得越快嗎? 答:先看個例子。如圖2所示,A、B兩個物體在程度圓盤上,隨圓盤一起勻速轉動,它們都做勻速圓周運動,其運動的半徑不同,但

3、角速度一樣,根據 可知B的向心加速度較大。而它們在相等的時間內速度方向改變的角度一樣,即速度方向改變的快慢一樣。可見對A、B不能用向心加速度大小表示速度方向改變的快慢。 假如保持A物體做勻速圓周運動的半徑不變,增加其角速度,向心加速度隨之增大,物體A速度方向改變得快。在這種情況下,向心加速度大小可以表示速度方向改變的快慢。 可見,用向心加速度的大小表示速度方向變化的快慢,受一定的條件限制。對于半徑一樣的幾個勻速圓周運動,或者半徑一定的勻速圓周運動,向心加速度的大小表征速度方向改變的快慢。 對于勻速圓周運動,角速度越大或者周期越小,速度方向改變得越快。角速度和周期是表示速度方向改變快慢的兩個物理

4、量。 問5.勻速圓周運動是勻變速運動嗎? 答:做勻速圓周運動的物體,向心加速度的大小不變,其方向時刻指向圓心,向心加速度的方向隨質點位置的改變而變化,所以勻速圓周運動的向心加速度是變化的,勻速圓周運動不屬于勻變速運動。 問6.勻速圓周運動的特點是什么? 答:運動學特點:速度方向改變,大小不變;加速度方向始終指向圓心,大小不變。 動力學特點:合力大小不變,方向始終與速度方向垂直,物體所受的合力提供向心力,即。 問7.向心力公式或,對變速圓周運動適用嗎? 答:對變速圓周運動,計算向心力大小的公式仍可以適用,但要注意:計算某時刻的向心力應取與該時刻對應的瞬時速度或瞬時角速度。向心加速度的公式也如此。

5、 問8.怎樣確定向心力? 答:首先確定物體做圓周運動的圓心,然后分析物體在圓周上某一位置的受力,畫出受力圖,并將物體受到的各力分解為沿半徑方向和垂直于半徑方向的分力,最后求出沿半徑方向的各個分力的合力,這個指向圓心的合力就是向心力。 例如:長為L的輕繩一端拴住小球,另一端固定于O點 1讓小球在某一程度面內做勻速圓周運動,這樣就形成一個圓錐擺如圖3。小球做勻速圓周運動的圓心是O1,小球受重力G和輕繩的拉力F如圖4,將力F分解為半徑方向的分力F1和垂直半徑方向的分力F2重力不需分解。 指向圓心方向的合力等于F1,F1就是向心力。 2讓小球在豎直面內做變速圓周運動如圖5,O是圓心,小球在圓周上A點受重力G和輕繩的拉力F,如圖6。重力G分解為沿半徑OA方向的分力G1和垂直于半徑方向的分力G2,

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