Question

在圆周运动中，为什么向心力一定是合力？

虽然这是概念我知道但我还是有一个疑问，举一个例子：
用绳子系着一个小球在竖直平面内做匀速圆周运动，当小球运动到和圆心等高的地方时，它受到竖直向下的重力和指向圆心的绳子拉力，这两个互相垂直，那么它们的合力必定不指向圆心啊，那不是和向心力总是指向圆心矛盾了嘛？
所以此时是不是向心力只是拉力？那为什么呢？
如图

Answer 1

误区：圆周运动中，向心力一定指向圆心，但并非一定是合力。
何为向心力：物体做圆周运动时，沿半径指向圆心方向的外力（或外力沿半径指向圆心方向的分力）称为向心力，又称法向力。是由 “合外力提供或充当的” 向心力。
区分：当运动是匀速圆周运动的时候，也就是所受合力大小一直恒定的时候，向心力才是合力。而用绳子系着一个小球在竖直平面内做圆周运动，它所受的合外力一直在变，所以不是匀速的而是变速的，所以它的向心力不是合力。
重点！！！由一轻绳牵引的物体在竖直平面内做圆周运动时，它在运动中重力要做功。故在这种情况下竖直平面内的圆周运动一般不是匀速圆周运动。在中学阶段一般只研究物体处于最高点和最低点两个状态（并非绝不做匀速圆周，但一般情况下是这样）。

Answer 2

你确实混淆了概念。
匀速圆周运动中，总的合力方向是指向圆心的。
你所举的例子，不是匀速圆周运动，属于非匀速圆周运动，总的合力可以不指向圆心。
不管是什么圆周运动，只要把物体受到的全部力正交分解在沿切线（切向）和沿半径（法向）方向上，则沿半径方向的合力就是所谓的向心力。
回到你所举的例子，在与圆心等高的A点，重力是沿切线方向，绳子拉力是沿半径方向，这时的向心力就等于拉力。

Answer 3

挺容易理解的问题反而被课本啊老师啊弄的神乎其神的.
F=ma.这个公式知道吧？这里的F仅且仅指质点受到的合力。小球在竖直平面内做匀速圆周运动，那么它只有向心加速度，所以向心力一定是合力。你说的困惑也很容易理解，但是你忽略了一个重要条件，题目已经说明白了，小球做的是匀速圆周运动，根据你的受力分析能做匀速圆周运动吗？显然重力应该忽略掉嘛..

Answer 4

对于你举的这个例子来说、当小球运动到与圆心等高时、把拉力分解、沿着绳一个分力、垂直于绳向上一个分力、此时向上的这个分力就与重力抵消了、只剩下沿着绳的那个分力作为合力、依然是指向圆心的、不懂的话嗨我、、

Answer 5

圆周运动以向心力提供运动物体所须的加速度。这向心力把运动物体拉向圆形轨迹的中心点。若果没有向心力，物体会跟随牛顿第一定律惯性地进行直线运动。即使物体速率不变，圆周运动是有被加速的，因为物体的速度向量是不停地改变方向的。
“匀速圆周运动”一词中的“匀速”仅是速率不变的意思。 做匀速圆周运动的物体仍然具有加速度，而且加速度不断改变,因为其加速度方向在不断改变，因为其运动轨迹是圆，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心。做变速圆周运动的物体总能分解出一个指向圆心的加速度，我们将方向时刻指向圆心的加速度称为向心加速度，提供这个向心加速度的力就是向心力。
lz图中的受力分析中重力应该是忽略的，不然不可能是匀速圆周运动！！！此时绳子对小球的拉力就是向心力！