实验 6.2

细绳的一端系着一个轻质小球,用手拉住细绳的另一端使小球在作匀速圆周运动(图 6-10)。

〔 观 察 〕 1.细绳对小球的拉力方向与速度方向存在什么关系?

2.当拉力突然消失,小球还继续作匀速圆周运动吗?

上述实验表明,物体作匀速圆周运动的条件是受到一个与物体的速度方向垂直、始终指向圆心的力的作用,这个力叫做向心力

向心力的作用对物体速度的大小并没有影响,只是拉住物体使它不断改变速度方向,从而使物体保持在圆轨道上运动。

【讨论】

任何作匀速圆周运动的物体都受到向心力的作用,那么

  1. 用线操纵航模飞机在水平面上作匀速圆周运动时(图 6-11), 它所受的向心力是谁提供的?

  2. 赛车沿圆弧形路面急转弯时(图 6-12),它所受的向心力是谁提供的?

  3. 汽车通过凸形桥面时(图 6-13),它所受的向心力又是谁提供的?

通过讨论可以看出:作匀速圆周运动的物体必须要有向心力。重力、弹力、摩擦力或者这些力的合力都可以作为向心力。这就是说,作匀速圆周运动的物体所受的合外力一定是指向圆心的。