物体做圆周运动是向心力提供的吗?

作者&投稿:陈宇 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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向心力公式:在圆周运动中,将物体所受各力正交分解在切向和法向上,法向的合力等于向心力。即:v为线速度单位m/s,ω为角速度单位rad/s,M为物体质量单位kg,r为物体的运动半径单位m,T为圆周运动周期单位s,f为圆周运动频率单位Hz,n为圆周运动转速(即频率)单位r/s,F(向)=Mω²r。


向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时,指向圆心(曲率中心)的合外力作用力。“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。这种效果可以由弹力、重力、摩擦力等任何一力而产生,也可以由几个力的合力或其分力提供。

因为圆周运动属于曲线运动,在做圆周运动中的物体也同时会受到与其速度方向不同的合外力作用。对于在做圆周运动的物体,向心力是一种拉力,其方向随着物体在圆周轨道上的运动而不停改变。此拉力沿着圆周半径指向圆周的中心,所以得名“向心力”。向心力指向圆周中心,且被向心力所控制的物体是沿着切线的方向运动,所以向心力必与受控物体的运动方向垂直,仅产生速度法线方向上的加速度。因此向心力只改变所控物体的运动方向,而不改变运动的速率,即使在非匀速圆周运动中也是如此。非匀速圆周运动中,改变运动速率的切向加速度并非由向心力产生。

向心力的大小与物体的质量(m)、物体运动圆周半径的长度(r)和角速度(ω)有着密切关系。

1.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。

2.向心力为何不把物体拉向圆心?

做圆周运动的物体,速度方向时刻要改变,为了改变物体速度的方向,需要一定大小的力,设想物体没有受力,那么在惯性作用下不是会沿着切线方向飞出去吗?而物体做圆周运动时,向心力的大小恰好就等于所需要的力,因而它没有“余力”把物体拉向圆心。实际上,给予的拉力大于所需的向心力,就确实会把物体拉向圆心,而如果所给予的力小于所需的向心力,就会在水平切线方向有一个分速度,从而令运动的物体做偏离圆周轨道的曲线运动。

3.匀速圆周运动的速度和方向时刻改变,必定存在加速度。从运动学角度可以证明,做匀速圆周运动的物体的加速度大小为a=v²/r=ω2r,方向总是指向圆心,因此匀速圆周运动的加速度,叫向心加速度。向心加速度总与速度垂直,只改变线速度的方向,不改变线速度的大小。方向与向心力相同,指向圆心。




向心运动的条件
向心运动指物体做圆周运动时,提供的向心力大于所需要的向心力时物体所做靠近圆心的运动。在物理学中,圆周运动(circular motion)是在圆上转圈:一个圆形路径或轨迹。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小可以被忽略,并将其看成一质点(在空气动力学上除外)。圆周运动的例子有:一个人造卫星...

物体做圆周运动所需要的向心力和提供的向心力分别怎么算
向心力F=mV^2\/R =mw^2*R 这个公式可以直接求得物体运动时需要的向心力。物体正常做圆周运动的时候,提供的向心力就等于需要的向心力。少数情况,向心力过大或不足,此时做离心或向心运动。向心力一般是其它外力来提供,此时根据力的合成与分解的知识来求提供的向心力。

关于圆周运动的向心加速度的物理意义是什么?
向心加速度 物体做圆周运动时,沿半径指向圆心方向的外力(或外力沿半径指向圆心方向的分力)称为向心力.公式:F向=mrω^2=mv^2\/r=4π^2mr\/T^2 由牛顿第二定律,力的作用会使物体产生一个加速度.向心力产生的加速度就是向心加速度.方向:指向圆心.可理解为做圆周运动物体加速度在指向圆心方向...

为什么做匀速圆周运动的物体需要一个向心力
向心力:做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是指向圆心,这个力叫做向心力.向心力的来源:可以由重力,弹力,摩擦力等提供.总之是物体所受的合外力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力.向心力的方向:总是沿半径指向圆心,方向时刻在改变.因此向心力是变力.向心力的作用效果:只改变速度的方向,不改变...

园周运动中为什么向心力越大物体越容易飞出去?
当物体在园周运动中,如果向心力变得很大,这表明物体需要更多的力来维持其运动状态,但这并不意味着物体会被"抛出"。如果向心力变得不够大,那么物体将无法维持园周运动,并可能从圆周轨道上偏离出去。在园周运动中,如果向心力与物体的速度和半径不匹配,那么物体可能会以某种方式偏离出去,但这并不...

为什么在圆周运动中被向心力所控制的物体是沿着切线的方向运动?
物体做圆周运动时,物体受到的合力指向圆心,这个力时刻改变着运动的方向,保证物体始终沿着圆周运动。再者,圆周上的切线与圆周只有一个交点,才能保证是沿圆周运动,如果不是切线,那么,物体的运动轨迹将不再是圆周了。

高一物理 做圆周运动的物体向心力总是与速度方向垂直 对不对
做圆周运动的物体向心力总是与速度方向垂直 向心力的的方向沿半径指向圆心,时刻与速度方向垂直。任何一种圆周运动中向心力一定是沿半径指向圆心的,而速度是沿切线方向,所以向心力一定是和速度方向是垂直的。如果是匀速圆周运动的话,合外力全部提供向心力,向心力是等于合外力的,方向是沿半径指向...

物体做圆周运动必须有向心力吗
显然需要向心力,就像用绳子栓石头甩圆周运动,不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动在绳子上都要有力撒,不同的是匀速圆周运动需要等大的拉力,变速圆周运动需要不等大的拉力。我认为这样解释你很容易理解,若单从公式角度来说,变速圆周运动是一个点一个点的来分析向心力的公式,匀速圆周运动则是整个圆...

关于高一物理圆周运动的。。。
首先 lz 要理解一点,物体做圆周运动需要有外力提供维持圆周运动的向心力;物体沿斜面向下的力是物体的重力、以及斜面对物体的支持力的合力,沿垂直于斜面方向的重力分量和斜面的支持力抵消了;剩下的只有沿斜面向下的重力分量,根据几何关系,重力沿斜面的分量为:mg sinθ;对于在圆锥面内做圆周运动的...

...A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B.做匀速圆周运动的_百 ...
A、物体做圆周运动需要向心力,向心力由其它力来提供,不是物体做圆周运动产生向心力.故A错误.B、匀速圆周运动的物体,合力提供向心力.故B正确.C、匀速圆周运动的物体,向心力Fn=mv2r,大小不变.故C正确.D、向心力的方向始终指向圆心,与速度方向垂直,不改变速度的大小.故D错误.故选:...

科尔沁右翼前旗17030931631: “做圆周运动的物体一定受到向心力的作用”这句话对吗? -
检姚泰为:[答案] “做圆周运动的物体一定需要向心力的作用”,向心力是效果力,受力分析时不分析效果力. 所以“做圆周运动的物体一定受到向心力的作用”这句话是错误的.

科尔沁右翼前旗17030931631: "物体受到向心力的作用才可能做圆周运动"这句话对么?能说物体"受到"向心力么?应该是外力给物体提供向心力时物体才可以做圆周运动,对么?希... -
检姚泰为:[答案] 向心力是效果力,各种外力作用的结果(可以说是一部分或者全部力的合力的)使物体产生向心作用,即此力与物体夹角是90度,它才可能作圆周运动.作圆周运动所受到的向心力不一定是总的合力,物体需要被限制在一个圆形轨道...

科尔沁右翼前旗17030931631: 圆周运动的速度都是由向心力提供的吗? -
检姚泰为:[答案] 不是 ,圆周运动的速度和向心力的方向是成直角,换句话说就是向心力只是改变做圆周运动的物体的速度方向,不会影响物体的速度. 但是 ,做圆周运动的物体速度变大,而要继续保持原来的运动轨迹那么,用来改变他方向的力-向心力就要变大,...

科尔沁右翼前旗17030931631: 物体受到向心力的作用才能做圆周运动,对不对,为什么 -
检姚泰为: 向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时,指向圆心(曲率中心)的合外力作用力.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.物体做圆周运动时,向心力的大小恰好就等于所需要的力,给予的拉力大于所需的向心力,就会把物体拉向圆心,而如果所给予的力小于所需的向心力,就会在水平切线方向有一个分速度,从而令运动的物体做偏离圆周轨道的曲线运动.

科尔沁右翼前旗17030931631: 向心力是物体做圆周运动所需的,是一种被提供的力,物体是不是不能受到向心力? -
检姚泰为: 向心力是物体做圆周运动所需的,是一种被提供的力,物体不受到向心力的作用,因为向心力是合力,是受到外力的等效的力,不算实际受到的力,这个经常考.受到向心力不一定做圆周运动,而做曲线运动,曲率半径会变化.

科尔沁右翼前旗17030931631: 向心力是物体做圆周运动所需的,是一种被提供的力,物体是不是不能受到向心力?物体做圆周运动一定受到向心力,受到向心力不一定做圆周运动对吗?... -
检姚泰为:[答案] 向心力是物体做圆周运动所需的,是一种被提供的力,物体不受到向心力的作用,因为向心力是合力,是受到外力的等效的力,不算实际受到的力,这个经常考.受到向心力不一定做圆周运动,而做曲线运动,曲率半径会变化.

科尔沁右翼前旗17030931631: 某物体绕地球做圆周运动.什么情况下向心力由重力和万有引力共同提供?什么情况下只由万有引力提供?为什 -
检姚泰为: 地球对物体的作用力只有万有引力,但物体围绕地心作圆周运动时会产生离心力,万有引力中的一部分会用来抵消离心力,这部分分力称为向心力.扣除向心力以后的万有引力称为重力.所以不存在向心力由重力和万有引力共同提供这种情况.在地球表面的物体只有在南北两极时,由于地球旋转的线速度为零,所以离心力为零.这时候重力=万有引力.在太空中围绕地球旋转的卫星或空间站,由于其围绕地球飞行的速度高(低轨道)或运行半径大(高轨道),其上的物体受到的离心力=万有引力,这时候重力接近0,物体处于失重状态.

科尔沁右翼前旗17030931631: 做匀速圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力对不对? -
检姚泰为: 不能说所受各力的合力一定是向心力 只能说所受各力的合力提供向心力 向心力实则是没有的,它只是一个效果力

科尔沁右翼前旗17030931631: "物体受到向心力的作用才可能做圆周运动"这句话对么? -
检姚泰为: 向心力是效果力,各种外力作用的结果(可以说是一部分或者全部力的合力的)使物体产生向心作用,即此力与物体夹角是90度,它才可能作圆周运动.作圆周运动所受到的向心力不一定是总的合力,物体需要被限制在一个圆形轨道内,所作的运动就可能是圆周运动.所以作圆周运动的最起码条件是它被限制在一个圆形轨道内. 外力给物体提供向心力时物体才可以做圆周运动,这种说法比较贴切.先有圆周运动,我们才说它受到的向心力.没有圆周运动,向心力一说无根无据.

科尔沁右翼前旗17030931631: 做匀速圆周运动的物体能说它受向心力的作用吗?在分析做圆周运动的物体的受力情况能说受到向心力作用吗? -
检姚泰为:[答案] 不能 向心力是别的物体提供给他的

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