百科
向心力与向心加速度
定义
在圆周运动中产生向心加速度的力。
公式
点拨
向心力是从力的作用效果来命名的,因为它产生指向圆心的加速度,所以称它为向心力。它不是具有确定性质的某种类型的力。相反,任何性质的力都可以作为向心力。实际上它可是某种性质的一个力,或某个力的分力,还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。对一个物体进行受力分析的时候,是不需要画向心力的,向心力是效果力。
知识拓展
对于向心力的理解,同学们可以切身的体会一下。两个同学手拉手,甲同学原地,乙同学绕着甲同学转,甲同学给乙同学的拉力就是向心力,当拉力大于向心力的时候,乙同学向心(甲同学)运动,当拉力小于向心力的时候,乙同学做离心运动。
相关试题
甲、乙两名溜冰运动员质量分别为80kg和40kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示。两人相距0.9m,弹簧秤的示数为96N,下列判断中正确的是 [ ]
A.两人的线速度相同,为40m/s
B.两人的角速度相同,为6rad/s
C.两人的运动半径相同,都是0.45m
D.两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.6m一小球质量为0.1kg,用长为1m的细绳拴着在竖直面内恰好能做完整的圆周运动,g取10m/s2,则当小球运动到最低点时,绳子上张力为 [ ]
A.1N
B.2 N
C.3N
D.6N如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为1.9L。不计空气阻力。求:
(1)小球通过最高点A时的速度vA;
(2)小球通过最低点B时,细线对小球的拉力T;
(3)若小球运动到最低点B时细线恰好断裂,小球落地点到C点的距离。如图所示,一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动。那么 [ ] A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心
B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心
C.因为木块随圆盘一起运动,所以木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块的运动方向相同
D.因为摩擦力总是阻碍物体运动,所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反用细线拴着一个小球,在光滑水平面上作匀速圆周运动,下列说法正确的是 [ ] A、小球线速度大小一定时,线越长越容易断
B、小球线速度大小一定时,线越短越不容易断
C、小球角速度一定时,线越长越容易断
D、小球角速度一定时,线越短越容易断一个物体从内壁粗糙的半球形碗边下滑,在下滑的过程中由于受摩擦力的作用物体的速率恰好保持不变,如图所示,下列说法正确的是 [ ] A、物体所受的合外力为零
B、物体所受的合外力越来越大
C、物体所受的合外力合外力大小不变,方向时刻在改变
D、物体所受的向心力等于零据下图所示可知当物体所需的向心力等于物体所受的合外力时,物体做_________________;当物体所需的向心力大于物体所受的合外力时,物体做__________________;当物体所受的合外力等于零时,物体做_____________________。 一小球质量为0.1kg,用长为1m的细绳拴着在竖直面内恰好能做完整的圆周运动,g取10m/s2,则当小球运动到最低点时,绳子上张力为 [ ]
A.1N
B.2N
C.3N
D.6N一圆筒绕其中心轴OO"匀速转动,筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动,又无相对滑动,如图所示,物体所受的向心力是 [ ] A、物体的重力
B、筒内壁的弹力
C、筒壁对物体的静摩擦力
D、物体所受重力与弹力的合力有三个相同材料制成的物体放在水平转台上,它们的质量之比为,它们与转轴之间的距离为。当转台以一定的角速度旋转时,它们均无滑动,它们受到的静摩擦力分别为,比较这些力可得 [ ] A.
B.
C.
D.如图所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴O,现给球一初速度,使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示球到达最高点对小球的作用力。则F [ ] A.一定是拉力
B.一定是推力
C.一定等于0
D.可能是拉力,也可能是推力,也可能等于0下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,正确的是 [ ] A.物体除其他的力外还要受到一个向心力
B.物体所受的合外力提供向心力
C.向心力是一个恒力
D.向心力的大小一直在变化用长短不同、材料相同的同样粗细的细绳,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,则两个小球 [ ] A.以相同的线速度运动时,长绳易断
B.以相同的角速度运动时,短绳易断
C.以相同的转速运动时,长绳易断
D.无论怎样,都是短绳易断质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用,使得木块的速率不变,那么 [ ]
A.下滑过程中木块加速度为零
B.下滑过程中木块所受合力大小不变
C.下滑过程中木块受合力为零
D.下滑过程中木块所受的合力越来越大长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是2.0m/s,g取10m/s2,则此时细杆OA受到 [ ]
A.6.0N的拉力
B.6.0N的压力
C.24N的拉力
D.24N的压力如图所示,轻杆长2L,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A、B球质量分别为m、2m,整个装置在竖直平面内做圆周运动,当杆绕O转动到某一时刻,A球到达最高点,此时球A与杆之间恰好无相互作用力,求此时O轴所受力的大小和方向。 下列关于向心力的说法中,正确的是 [ ] A.物体由于做圆周运动产生了一个向心力
B.做匀速圆周运动的物体,其向心力为其所受的合外力
C.做匀速圆周运动的物体,其向心力不变
D.向心加速度决定向心力的大小有长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么 [ ] A.两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断
B.两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断
C.两个球以相同的周期运动时,短绳易断
D.不论如何,短绳易断如图所示小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做圆周运动,则A 的受力情况是 [ ]
A.受重力,支持力
B.受重力,支持力和指向圆心的摩擦力
C.受重力,支持力,向心力和指向圆心的摩擦力
D.以上都不正确A、B两质点均做匀速圆周运动,mA∶mB=RA∶RB=1∶2,当A转60转时,B正好转45转,则两质点所受向心力之比为多少? 质量为M的人抓住长为L的轻绳,绳的另一端系着质量为m的小球,现让小球在竖直面内做圆周运动,当小球通过最低点时的速率为V,则此时绳对球的拉力是多少? 长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端可绕固定轴在竖直平面内自由转动,如图所示,求:
(1)若小球恰好能到达圆周的最高点,杆对小球的作用力?
(2)若小球在圆周的最高点杆对小球的作用力为,小球的速度?如图,光滑水平圆盘中心O有一小孔,用细线穿过小孔,两端各系A,B两小球,已知B球的质量为2Kg,并做匀速圆周运动,其半径为20cm,线速度为5m/s,则A的重力为 [ ] A.250N
B.2.5N
C.125N
D.1.25N一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点的竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示。F1=7F2,设R、m、引力常量G以及F1为已知量,忽略各种阻力,求:
(1)该星球表面的重力加速度g;
(2)星球的质量M。如图所示,轻杆长l,杆的一端与垂直纸面的转轴O相连,杆另一端固定一个质量为m的小球,杆在竖直平面内转动,重力加速度为g。
(1)若小球在最低点处的速度,求此时杆对球的作用力大小;
(2)若小球在最高点处的速度,求此时杆对球的作用力大小和方向。长为2L的轻杆,两端分别固定质量m和2m的小球,杆可绕水平光滑轴在竖直平面内转动,轴在杆的正中央,初始时刻静止在水平位置,放手后自由转动,问:
(1)当轻杆第一次转到竖直位置时,对轴上的压力是多少?
(2)在初始水平位置,给2m的小球什么样的初速度V0,可使轻杆第一次转到竖直位置时,对轴上没有压力?细绳系一小球使其在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,当小球运动到最高点时,小球可能 [ ] A.受到重力、绳的拉力及向心力作用
B.受到重力、绳的拉力作用
C.受到绳的拉力一定为零
D.处于受力平衡状态下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,正确的是 [ ] A.物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用
B.物体所受的合外力提供向心力
C.向心力是一个恒力
D.向心力的大小一直在变化下列关于向心力的说法中正确的是 [ ] A.物体受到向心力的作用才可能做圆周运动
B.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果来命名的,但受力分析时应该画出
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某一种力或某几种力的合力
D.向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢如图所示的圆锥摆中,摆球A在水平面上作匀速圆周运动,关于A的受力情况,下列说法中正确的是 [ ] A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球A受拉力和向心力的作用
C.摆球A受拉力和重力的作用
D.摆球A受重力和向心力的作用如图所示,一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一小木块A,它随圆盘一起做匀速圆周运动。则关于木块A的受力,下列说法正确的是 [ ] A.木块A受重力、支持力和向心力
B.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向指向圆心
C.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向与木块运动方向相反
D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向与木块运动方向相同甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同时间里甲转过60°角,乙转过45°角。则它们的向心力之比为 [ ]
A.1∶4
B.2∶3
C.4∶9
D.9∶16关于向心力,下列说法中正确的是 [ ] A.物体由于做圆周运动而产生了向心力
B.向心力不改变圆周运动物体的速度
C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合外力一个质量为M的物体在水平转盘上,距离转轴的距离为r,当转盘的转速为n时,物体相对于转盘静止,如果转盘的转速增大时,物体仍然相对于转盘静止,则下列说法中正确的是 [ ] A.物体受到的弹力增大
B.物体受到的静摩擦力增大
C.物体受到的合外力不变
D.物体对转盘的压力减小如图所示,水平转盘上放一小木块。转速为60rad/min时,木块离轴8cm恰好与转盘无相对滑动,当转速增加到120rad/min时,为使小木块刚好与转盘保持相对静止,那么木块应放在离轴多远的地方? 关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是 [ ] A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的
B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力
C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力
D.向心力的效果是改变质点的线速度大小如图所示,在光滑的圆锥顶用长为l的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角30°,物体以角速度ω绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动。试求:
(1)当ω时,绳对物体的拉力;
(2)当ω时,绳对物体的拉力。如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点。则杆对球的作用力可能是 [ ] A.a处为拉力,b处为拉力
B.a处为拉力,b处为推力
C.a处为推力,b处为拉力
D.a处为推力,b处为推力如图所示,两个半径不同内壁光滑的半圆轨道,固定于地面,一小球先后从与球心在同一水平高度上的A、B两点,从静止开始自由滑下,通过最低点时,下述说法不正确的是 [ ]
A.小球对轨道底部的压力相同
B.从A点滑下时球对轨道底部的压力较大
C.速度大小不同,半径大的速度大
D.向心加速度的大小相同如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对桶壁静止。则 [ ] A.物体受到4个力的作用
B.物体所受向心力是物体所受的重力提供的
C.物体所受向心力是物体所受的弹力提供的
D.物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的
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