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高一物理下學(xué)期期中復(fù)習(xí)要點(diǎn)向心力的知識(shí)點(diǎn)
在平凡的學(xué)習(xí)生活中，是不是經(jīng)常追著老師要知識(shí)點(diǎn)？知識(shí)點(diǎn)就是掌握某個(gè)問(wèn)題/知識(shí)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)。為了幫助大家掌握重要知識(shí)點(diǎn)，以下是小編整理的高一物理下學(xué)期期中復(fù)習(xí)要點(diǎn)向心力的知識(shí)點(diǎn)，歡迎大家分享。
向心力的知識(shí)點(diǎn)
向心力是從力的效果來(lái)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(méi)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=mr(2)=mv(2)/r=4(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(duì)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(méi)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。可以看出，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。可以看出，向心力的大小與小球運(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=mr2.
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(duì)于某一確定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，m以及r、v的大小、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)。
高一物理向心力的知識(shí)點(diǎn)
向心力公式
F向=mrω^2 =mv^2/r
=mvω
=4π^2mr/T^2
=4π^2mrf^2
=4π^2n^2mr
V=ωr
1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是非勻速曲線運(yùn)動(dòng)
勻速圓周運(yùn)動(dòng)（或稱空加速運(yùn)動(dòng)）的速度方向時(shí)刻改變，必定存在加速度．從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度可以證明，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度大小為a=v^2/r=ω^2r，方向總是指向圓心，因此勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度，叫向心加速度。向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小，方向指向圓心，與速度v垂直。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線性速度和向心加速度，雖然大小均不變，但它們的方向卻時(shí)刻變化。因此，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，而且是非勻變速運(yùn)動(dòng)。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是物體受到的合力。
非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是物體在半徑方向的合外力。
向心加速度：向心力產(chǎn)生的加速度，只是描述線速度方向變化的快慢。
2.對(duì)向心力的認(rèn)識(shí)
�。�1）向心力是從力的作用效果來(lái)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。
�。�2）向心力為何不把物體拉向圓心
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，設(shè)想物體沒(méi)有受力，那么由于物體具有慣性，物體不是會(huì)沿著切線方向飛出去嗎？而物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力的大小恰好就等于所需要的力，因而它沒(méi)有“余力”把物體拉向圓心。實(shí)際上，給予的拉力大于所需的向心力，就確實(shí)會(huì)把物體拉向圓心，而如果所給予的力小于所需的向心力，就會(huì)在水平切線方向有一個(gè)分速度，從而令運(yùn)動(dòng)的物體做偏離圓周軌道的曲線運(yùn)動(dòng)。
�。�3）向心力與離心力的相互作用
世界上的任何物體都存在兩種力來(lái)維持平衡，一種是作用力，一種是反作用力，人站在地球上自然就會(huì)有一個(gè)重力的產(chǎn)生，同時(shí)也會(huì)有一個(gè)雙腿的支撐力來(lái)做反作用力，進(jìn)而使兩種力互相作用，來(lái)維持平衡。向心力和離心力也是同樣的道理，只有向心力物體就會(huì)被拉到軸心，只有離心力物體就會(huì)飛出圓周。所以兩種力互相作用，才維持了平衡，使向前的力產(chǎn)生作用。
3．勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)
圓周運(yùn)動(dòng)按照速度大小是否變化可分為勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)兩類。
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小不變，只是方向改變，因此加速度總是指向圓心，其大小不變；合外力亦總是指向圓心，大小不變。
做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向和大小均變，它除了有指向圓心的加速度外，還有沿切線方向的加速度，所以合加速度不指向圓心，所受合外力也不指向圓心。物體的向心加速度大小a=v^2/r隨v值變化，向心力a隨F=ma值變化．例如，小球沿豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)，如圖所示，球從上向下通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的受兩個(gè)力作用，其中重力G方向與Va相同，使小球速度大小發(fā)生變化，軌道彈力N與Va垂直，指向圓心，使小球速度方向發(fā)生變化，即提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，合力F與Va成一角度，并不指向圓心。
4.變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力大小不恒定
在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，合外力不改變線速度大小，只改變線速度方向，向心力即為物體所受的合外力；在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，合外力一方面要改變線速度的大小，另一方面要改變線速度的方向，所以向心力不一定等于物體所受的合外力，并且由于變速圓周運(yùn)動(dòng)線速度大小不恒定，所以變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力大小不恒定。
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