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5.6 向心力
※知识点一、向心力
一、对向心力的理解
1．向心力的作用效果
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，故向心力不
改变线速度的大小。
2．向心力的特点
方向时刻在变化，总是与线速度的方向垂直。
在匀速圆周运动中，向心力大小不变，向心力是变力，是一个按效果命名的力。
3．向心力的大小
F＝mam ＝mr2＝m v mp2 r
n
v2
＝r
w
42
w＝ T
4．向心力的来源
向心力是从力的作用效果命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力，
它可以是重力、弹力等各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力。
当物体做匀速圆周运动时，合外力就是向心力；当物体做变速圆周运动时，合外力指向圆心的
分力就是向心力。
5．向心力来源的实例分析
向心力来源 实例分析
重力提供 如图所示，用细绳拴住小球在竖直平面内转动，当它经过最高点时，若绳的拉力恰好
向心力 为零，则此时向心力由重力提供
弹力提供 如图所示，用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，向心力由绳子的拉力
向心力 提供
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如图所示， 物体随转盘做匀速圆周运动，
且物体相对于转盘静止，
向心力由转盘对物体的静摩擦力提供
摩擦力提供
向心力
如图所示，细线拴住小球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球经过
最低点时，向心力由细线的拉力和重力的合力提供。
合力提供
向心力
如图所示， 小球在细线作用下， 在水平面内做圆锥摆运动时，
向心力由细线的拉力在水平面内的分力提供。
分力提供
向心力
★思考与讨论
1向心力是一种特定性质的力吗？对物体受力分析时能否考虑向心力？向心力的方向与向心加 ．
速度的方向是否相同？
提示：不是，向心力是效果力，对物体受力分析时不需考虑心力．向心力的方向与向心加速度
的方向相同，始终指向圆心．
2．向心力如何改变做圆周运动物体的运动状态？向心力计算公式对变速圆周运动是否适用？ 提示：向心力方向始终指向圆心，与做圆周运动物体的速度方向垂直，只改变速度的方向，不
改变速度的大小．向心力计算公式对匀速圆周运动和变速圆周运动都适用．
★匀速圆周运动的动力学问题
1．匀速圆周运动的特点
线速度大小不变、方向时刻改变；角速度、周期、频率都恒定不变；向心加速度和向心力大小
都恒定不变，但方向时刻改变。
2 解答匀速圆周运动问题的方法 ．
(1) 匀速圆周运动问题的解题模型
(2) 模型突破
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解决匀速圆周运动依据的规律是牛顿第二定律和匀速圆周运动的运动学公式，因此求物体所受
的合力，并选择圆周运动的公式是解决这类问题的关键。此外，弄清物体圆形轨道所在的平面，
明确圆心和半径也是解题的一个关键环节。
【典型例题】
【例题 1 】（多选）如图所示，一小球用细绳悬挂于 O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，
则小球以 O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是 )
A．绳的拉力
B．重力和绳拉力的合力
C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
【答案】CD
【针对训练】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
【答案】 B
【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，故选项 A错误。向 心力只改变物体运动的方向，不改变物体速度的大小，故选项 B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，故选项 C错误。只有在匀速圆周运动 中，合力提供向心力，而在非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合力，而是合力指向圆心
的分力提供向心力，故选项 D错误。
※知识点二、变速圆周运动和一般的曲线运动
要点归纳]
1 两种圆周运动的比较 ．
匀速圆周运动 变速圆周运动
v a、F大小不变，方向变化，w 、 、n n
特点 v a、F、w 均变化 、n n
T n不变 、
向心力 合力沿半径方向的
合力等于向心力
来源 分力
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