高一物理必修二向心力實例

1、心心力力向向?qū)崒嵗址治鑫鰉gNf一、水平面內(nèi)的圓周運動一、水平面內(nèi)的圓周運動1.1.賽車在水平路面轉(zhuǎn)彎賽車在水平路面轉(zhuǎn)彎例例1 1：若賽車質(zhì)量為若賽車質(zhì)量為m m，圓軌道半徑，圓軌道半徑為為r r，車輪與路面之間的最大靜摩擦，車輪與路面之間的最大靜摩擦力為車重的力為車重的k k倍，為保證安全，賽車倍，為保證安全，賽車轉(zhuǎn)彎的最大速度為多大？轉(zhuǎn)彎的最大速度為多大？mgNf 思考與討論： 你認為減少賽車滑出賽道的機率應(yīng)采取你認為減少賽車滑出賽道的機率應(yīng)采取什么措施？什么措施？mgN車輪介紹車輪介紹弊端分析弊端分析火車水平轉(zhuǎn)彎時情況火車水平轉(zhuǎn)彎時情況分析分析 內(nèi)外軌道內(nèi)外軌道 一樣高一樣高FF向心

2、力的來源由外側(cè)軌道對車由外側(cè)軌道對車輪輪緣的擠壓力輪輪緣的擠壓力F提供提供車輪介紹車輪介紹2vFFFmr向合外軌略高于內(nèi)軌外軌略高于內(nèi)軌火車受力火車受力垂直軌道面的支持垂直軌道面的支持力力 NN火車的向心力來源火車的向心力來源由由G和和N的合力提供的合力提供h豎直向下的重力豎直向下的重力 GGFtanFFmg向心力合火車行駛速率火車行駛速率vv規(guī)定規(guī)定 當火車行駛速率當火車行駛速率vv規(guī)定規(guī)定時，時， 當火車行駛速率當火車行駛速率vv規(guī)定規(guī)定時，時，GNN火車行駛速率火車行駛速率vv規(guī)定規(guī)定時時GNN 外軌對輪緣有側(cè)壓力；外軌對輪緣有側(cè)壓力；內(nèi)軌對輪緣有側(cè)壓力。內(nèi)軌對輪緣有側(cè)壓力。2tanvF

3、mFmgR向心力合3.飛機空中盤旋時的向心力 飛機在飛行時，由于機翼上、下方的空氣的流動速度不同，從而產(chǎn)生了升力，升力的方向垂直于機翼向上，當飛機沿直線水平飛行時，機翼水平，升力和重力平衡。如果飛機在水平飛行過程中要拐彎（轉(zhuǎn)彎過程可視作一段勻速圓周運動），機翼必須傾斜，飛機才能獲得做勻速圓周運動必須的向心力。如果飛機向左拐彎，機翼應(yīng)怎樣傾斜？傾斜后向心力是怎樣產(chǎn)生的？ feiji.swf二、豎直面內(nèi)的圓周運動二、豎直面內(nèi)的圓周運動1.1.汽車過拱形橋汽車過拱形橋mgN向FNmg當當 時，時，v 取最大值取最大值N=0grv =mgN此后物體將做平拋運動此后物體將做平拋運動NmgrvmmgF22

4、.過山車過山車mgNgrv =當當N=0 時速度取最小值為時速度取最小值為rvmNmg2思考：過山車安全通過軌道最思考：過山車安全通過軌道最高點的速度至少為多大？高點的速度至少為多大？變式訓練：變式訓練：雜技表演中有一個雜技表演中有一個“水流水流星星”的節(jié)目：在一只水杯中裝上水，然的節(jié)目：在一只水杯中裝上水，然后讓水杯在豎直平面內(nèi)做圓周運動，水后讓水杯在豎直平面內(nèi)做圓周運動，水不會灑出來。這是為什么？不會灑出來。這是為什么？ 1.提供向心力的可以是物體受的某個力，可以提供向心力的可以是物體受的某個力，可以是某個力的分力，也可以是物體受的合力是某個力的分力，也可以是物體受的合力 （1）明確對象，找出圓周平面，確定圓心和半徑；）明確對象，找出圓周平面，確定圓心和半徑；（2）進行受力分析，畫出受力分析圖）進行受力分析，畫出受力分析圖;（4）根據(jù)題意，列方程求解。）根據(jù)題意，列方程求解。（3）求出在半徑方向的合力，即向心力；）求出在半徑方向的合力，即向心力； 總之，沿半徑方向的合力，即指向