Page 122 - 这样学高中物理更有益——力学部分
P. 122
这样学高中物理更有益——力学部分
Learning High School Physics This Way is More Beneficial—Mechanics Section
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匀速圆周运动（曲线运动）是变速运动。匀速圆周运动的速度方向时
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
2
的加速度大小为 a=v²/r=ω r，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。
③圆周运动分类。圆周运动按照速度大小是否变化可分为匀速圆周运动
和非匀速圆周运动两类。做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，只是方向
改变，因此加速度总是指向圆心，其大小不变；合外力亦总是指向圆心，大
小不变。做非匀速圆周运动的物体，速度方向和大小均变，它除了有指向圆
心的加速度外，还有沿切线方向的加速度，所以合加速度不指向圆心，所受
合外力也不指向圆心。物体的向心加速度大小 a=v²/r 随 v 值变化，向心力随
F=ma 值变化．例如，小球沿竖直平面内的光滑圆轨道运动，球从上向下通
过 A 点时的受两个力作用，其中重力 G 方向与 v、a 相同，使小球速度大小
发生变化，轨道弹力 N 与 v、a 垂直，指向圆心，使小球速度方向发生变化，
即提供小球做圆周运动的向心力，合力 F 与 v、a 成一角度，并不指向圆心。
动手动脑 照亮思维
1. 纸杯旋转灯（体验圆周运动）。
思考：蜡烛纸杯灯为什么会转动？
材料：纸杯 2 个、牙签 1 支、蜡烛 1 支、胶带 1 卷、绳子 1 根、剪刀 1 把。
操作：
①取一纸杯，在杯身对称处各剪开一个方形大口，在杯底固定上蜡烛，作为
灯的底座。
②另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶，在杯底中央
处穿上绳子，并用牙签棒固定，作为灯的上座。
③将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。
·116·
