Question

16．某老师在做竖直面内圆周运动快慢的实验研究，并给运动小球拍了频闪照片，如图所示（小球相邻影像间的时间间隔相等），对小球在最高点和最低点的向心加速度进行分析．
探讨1：在匀速圆周运动中，物体的加速度就是向心加速度吗？加速度一定指向圆心吗？
探讨2：在变速圆周运动中，物体的加速度就是向心加速度吗？加速度一定指向圆心吗？

Answer 1

分析 只有做匀速圆周运动的物体所受的合外力提供向心力，其方向一定指向圆心，一般的圆周运动可能还受到沿半径切线方向的分力，故合力不指向圆心，根据合力方向分析加速度的方向．

解答 解：探讨1：在匀速圆周运动中，由合外力提供向心力，由牛顿第二定律知物体的加速度就是向心加速度，加速度一定指向圆心．
探讨2：在变速圆周运动中，合外力不一定指向圆心，由指向圆心的合外力提供向心力，所以物体的加速度不一定是向心加速度，加速度不一定指向圆心．
答：在匀速圆周运动中，物体的加速度就是向心加速度，加速度一定指向圆心．在变速圆周运动中，物体的加速度不一定是向心加速度，加速度不一定指向圆心．

点评 解决本题的关键是要明确向心力的来源，要知道只有做匀速圆周运动的物体所受的合外力提供向心力，其方向一定指向圆心．变速圆周运动则不一定．