一、全面剖析

1.向心力的概念

向心力是當物體沿著(zhù)圓周或者曲線(xiàn)軌道運動(dòng)時(shí)，指向圓心(曲率中心)的作用力。

2.向心力的方向：始終指向圓心，與線(xiàn)速度方向垂直。

3.作用效果：產(chǎn)生向心加速度，只改變物體速度的方向，不改變速度的大小。

4.向心力的公式

定義式不需要推導，也不需要研究為什么這么定義。

補充：如果物體做的不是圓周運動(dòng),那么向心力指向微小圓弧所對應的圓心(曲率中心)。

5.向心力不是“力”

“向心力”一詞是從這種合外力作用所產(chǎn)生的效果而命名的。是一種效果力，而并不是我們定義的力。這個(gè)力的施力物體可能是多個(gè)物體。

這種效果可以由彈力、重力、摩擦力等各種力提供，也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力。

二、常見(jiàn)的向心力

1.人造地球衛星：向心力由萬(wàn)有引力提供。

2.繩系小球在光滑水平面上做勻速圓周運動(dòng)：向心力由繩的彈力提供。

3.物體在轉盤(pán)上隨盤(pán)一起勻速轉動(dòng)：向心力由摩擦力提供。

4.氫原子核外電子繞核運轉：向心力由電場(chǎng)力提供。

5.帶電粒子垂直進(jìn)入勻強磁場(chǎng)做勻速圓周運動(dòng)：向心力由洛倫茲力提供。

6.用繩拴小球在豎直面內做圓周運動(dòng)的軌道最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的向心力：小球所受重力與繩拉力的合力。

7.火車(chē)轉彎時(shí)需要的向心力：正常行駛情況下可由重力和軌道彈力的合力提供。

三、向心力與離心力

嚴格來(lái)說(shuō)，物理上沒(méi)有離心力的概念，心力的說(shuō)法是不科學(xué)的。

假設若離心力存在，則與向心力相平衡，物體受力平衡，速度方向不會(huì )改變，是平衡態(tài)，不可能做圓周運動(dòng)。因此，這就證明了離心力并不存在。即離心力是以力的作用效果來(lái)虛擬出來(lái)的一個(gè)力，便于大家的感性認識和理解。

離心力是種慣性的表現，實(shí)際是不存在的。為使物體做圓周運動(dòng)，物體需要受到個(gè)指向圓心的力，即向心力。若以此物體為原點(diǎn)建立坐標，看起來(lái)就好像有一股與向心力大小相同方向相反的力，使物體向遠離圓周運動(dòng)圓心的方向運。

當物體受力不足以提供圓周運動(dòng)所需向心力時(shí)，看起來(lái)就好像離心力大于向心力了，物體會(huì )做遠離圓心的運動(dòng)。這種現象叫離心現象。

四、小試牛刀

(多選)洗衣機的甩干筒在旋轉時(shí)有衣服附在筒壁上，則此時(shí)( )。

A.衣服受重力，筒壁的彈力和摩擦力，及離心力作用

B.衣服隨筒壁做圓周運動(dòng)的向心力由筒壁的彈力提供

C.筒壁對衣服的摩擦力隨轉速的增大而增大

D.筒壁對衣服的彈力隨著(zhù)衣服含水量的減少而減少

【答案】BD。解析：A、衣服受到重力、筒壁的彈力和靜摩擦力作用。故A錯誤;B、衣服隨筒壁做圓周運動(dòng)的向心力是筒壁的彈力。故B正確;C、衣物附在筒壁上隨筒一起做勻速圓周運動(dòng)，衣物的重力與靜摩擦力平衡，筒壁的彈力F提供衣物的向心力，得到

，可見(jiàn)，轉速n增大時(shí)，彈力F也增大，而摩擦力不變。故C錯誤;D、如轉速不變，筒壁對衣服的彈力隨著(zhù)衣服含水量的減少，則所需要的向心力減小，所以筒壁對衣服的彈力也減小。故D正確;故選：BD。