高中物理必修向心力分析与应用实例.pdfVIP

运用向心力解题的基本方法

1明确研究对象，确定它在哪个平面内做

圆周，找到圆心和半径。

2对研究对象进行受力分析，分析指向圆心

方向上的合力向心力。

3建立以指向圆心方向为正方向，根据向心

力列出方程。

4解方程，对结果进行必要的讨论。

注意：对于匀速圆周，F向就是物体所受的合外力F合

问题1：

长为L的轻绳一端拴住一质量为m的小球,另一

端固定在光滑的水平面上，使小球在水平面

以速率v做匀速圆周。试讨论：

①小球受哪些力？

②绳的拉力方向？

③求轻绳的拉力？

拓展：物体随盘一起做匀速圆周

木块受到哪些力的作用？

木块做圆周所需向心力由什么力？

例：如图，质量为m的小物体在水平转台上随转台

以频f作匀速圆周，物体到转轴的距离为d、

物体与转台摩擦因素为μ，求：

1物体所需要的向心力？

2物体所受到的转台对它的支持力？摩擦力？

3为使物体保持距离d随转台起转动，转台转动

的角速度应满足什么条件？

思考：若又在转台上距转轴d/2处放置质量为2m的

物体，则随着转台角速度的增大，哪个物体先要发

生相对滑动？

相对静止时:mgmr2与质量m无关

相对滑动时:mgmr2主要看r



例：如图所示装置绕竖直轴匀速旋转，有一紧贴内壁

的小物体，物体随装置一起在水平面内匀速转动。

1物体随装置一起转动的过程中所受到外力可能

A、重力，弹力B、重力，弹力，滑动摩擦力

C、重力，弹力，静摩擦力

D、下滑力，弹力，静摩擦力

2如果圆筒半径为R，小物体与圆筒之间的动摩

擦因数为μ，欲使物体随装置一起在水平面内匀速

转动，求圆筒角速度应满足的条件。

例：如图所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O；一

根轻绳穿过小孔，一端连接质量为m＝1kg的小球A，

另一端连接质量为M＝4kg的重物B．

(1)当小球A沿半径r＝0.1m的圆周做匀速圆周，其

角速度为ω＝10rad/s时，物体B对地面的为多大？

(2)当A球的角速度为多大时，B物体处于将要离开、而

2

尚未离开地面的临界状态？(g＝10m/s)

例：如图所示，在光滑水平桌面上，质量均为m的小

球A、B绕O作角速度为ω匀速圆周，已知

OA=2AB=L，求OA、AB两段绳子的张力。

问题2：

思考：

小球受到哪些力的作用？

向心力由什么力？

θ

F

结论:

向心力由拉力F和重力G的Fr

合O

合力

G

例：用长为L的细绳拴住一质量为m的小球，当小球

在一平面内做匀速圆