🧪 互动实验:向心力模拟
💡 拖动滑块改变质量、线速度和半径,观察向心力大小(两种公式验证)
向心力 F=mv²/r
8.00 N
角速度 ω=v/r
2.00 rad/s
向心力 F=mω²r
8.00 N
📋 实验结论
向心力F=mv²/r=mω²r。质量越大、速度越大、半径越小,向心力越大。向心力是效果力,由性质力或其合力提供。
📝 例题精讲
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质量为 0.5 kg 的小球,用长 1 m 的细线拴住,在光滑水平面上做匀速圆周运动,线速度为 2 m/s。求细线的拉力。
🔍 解题过程
1
分析受力:小球在水平面受重力、支持力和绳拉力。重力和支持力平衡,绳拉力提供向心力。
2
计算:F=mv²/r=0.5kg×(2m/s)²/(1m)=0.5kg×4m²/s²=2 N。
3
结论:细线拉力为2N,方向指向圆心。
✅ 细线拉力(向心力)为 2 N。
一辆质量为 1500 kg 的汽车以 10 m/s 的速度通过半径为 50 m 的水平弯道,汽车不打滑。求汽车需要的向心力和静摩擦力。
🔍 解题过程
1
分析受力:汽车在水平弯道转弯,所需向心力由地面静摩擦力提供。
2
计算向心力:F=mv²/r=1500kg×(10m/s)²/(50m)=1500kg×100m²/s²/50m=3000 N。
3
结论:汽车需要向心力3000N,由静摩擦力提供。若路面能提供的最大静摩擦力小于3000N,汽车会打滑。
✅ 向心力为3000N,由静摩擦力提供。
✏️ 练习巩固
💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
关于向心力,下列说法正确的是?
A向心力是一种特殊性质的力
B向心力是物体受到的指向圆心的合外力
C向心力方向沿切线
D向心力改变速度大小
向心力的公式是?
AF = mv/r
BF = mv²/r
CF = mvr
DF = mv²r
绳系小球在竖直面做圆周运动,通过最高点时的最小速度为(r为绳长,g为重力加速度)?
A√(2gr)
B√(gr)
C√(gr/2)
D0
🧠 知识点问答
老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!