第六节 向心力
1．理解向心力的概念，知道它是根据力的作用效果命名的。
2．体验向心力的存在，会分析向心力的来源。
3．掌握向心力的表达式，并能用来进行计算。
4．理解在变速圆周运动中向心力为合外力沿半径方向的分力，知道合外力的作用效果。
1.向心力
(1)定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。
(2)方向：始终沿着半径指向圆心，与线速度方向垂直。
(3)表达式：①Fn＝m；②Fn＝mω2r。
(4)向心力是根据力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力。
2．变速圆周运动和一般的曲线运动
(1)变速圆周运动：变速圆周运动所受合外力产生两个方面的效果，如图所示。
①跟圆周相切的分力Ft：此分力产生切向加速度at，此加速度描述线速度大小变化的快慢。
②指向圆心的分力Fn：此分力产生向心加速度an，此加速度只改变速度的方向。
(2)一般的曲线运动的处理方法
①一般的曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。
②一般的曲线运动，可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看做一小段圆弧。这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了。
判一判
(1)做匀速圆周运动的物体所受合力不变。( )
(2)随水平圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力作用。( )
(3)可以用公式a＝求变速圆周运动中的加速度。( )
提示：(1)× 做匀速圆周运动的物体合力指向圆心，方向时刻改变。
(2)× 向心力是效果力，物体受重力、支持力、圆盘给它的静摩擦力，静摩擦力充当向心力。
(3)× 变速圆周运动中，向心加速度an＝，而加速度为向心加速度an与切向加速度at的矢量和。
想一想
1. 荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千向下荡时，请思考：
(1)此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动？
(2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗？运动过程中，公式Fn＝m＝mω2r还适用吗？
提示：(1)秋千荡下时，速度越来越大，做的是变速圆周运动。(2)小朋友荡到最低点时，绳子拉力与重力的合力指向悬挂点，在其他位置，由于秋千做变速圆周运动，合外力既有指向圆心的分力，又有沿切向的分力，所以合力不指向悬挂点。公式Fn＝m＝mω2r仍然适用。
