3、圓周運動的案例分析

1、,2.5節(jié)第1課時生活中的圓周運動,知識回顧,2、向心力的特點 方向：總是指向_, 作用效果_，由物體在半徑方向的_提供。 大?。?Fn=_=_=_ =_=_,1、物體做圓周運動時，必須有力提供_，,_是按效果命名的力,向心力,向心力,圓心,只改變速度的方向,合力,物體作圓周運動的條件,從“供” “需”兩方面研究生活中做圓周運動的物體,由物體_情況決定,由物體的_情況決定,F,“供需”平衡物體做圓周運動,本節(jié)課,牛頓第二定律F=ma的應用,提供,所需要的,受力,運動,生活中的圓周運動,背景問題1：汽車過橋,1.質(zhì)量為m的汽車，求汽車以速度v過半徑為r 的拱橋 （1）最高點時對拱橋的壓力？,m,

2、a.對于汽車，受到哪幾個力的作用？畫出力的方向并用相應的字母表示出來 b.汽車做圓周運動的圓心在什么方向？ c.哪些力提供為汽車做圓周運動的向心力？ 合力指向哪里？,（2）當汽車的速度v=_時，汽車對橋的壓力為0，汽車屬于_ （超重，失重）現(xiàn)象。當v= 時，汽車做什么運動？,1.質(zhì)量為m的汽車，求汽車以速度v過半徑為r 的拱橋最高點時對拱橋的壓力？,【解】G和N的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得：,可見汽車的速度越大對橋的壓力越小。,當 時汽車對橋的壓力為零。,飛離橋面做平拋運動！,由于加速度豎直向下，屬失重現(xiàn)象。,m,由牛頓第三定律得汽車對拱橋的壓力,當= 時，汽車做什么運動

3、？,2.質(zhì)量為m的汽車，汽車以速度v過半徑為r的凹形橋 （1）最低點時對橋面的壓力？,a.對于汽車，受到哪幾個力的作用？畫出力的方向并用相應 的字母表達出來 b.汽車做圓周運動的圓心在什么方向？ c.哪些力提供為汽車做圓周運動的向心力？合力指向哪里？,v,m,（2）當汽車的速度v越大時，對橋的壓力_， 橋?qū)儆赺（超重，失重）現(xiàn)象。,2.質(zhì)量為m的汽車，汽車以速度v過半徑為r的凹形橋最低點時對橋面的壓力？,【解】G和N的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得：,可見汽車的速度V越大，對橋的壓力越大。 由于加速度的方向豎直向上，屬超重現(xiàn)象。,m,由牛頓第三定律得汽車對拱橋的壓力,生活中的

4、圓周運動,汽車過橋問題小結(jié)：列出橋?qū)π≤囍С至Φ谋磉_式,討論：現(xiàn)實生活中，拱形橋多還是凹形橋多？ 同學們結(jié)合我們這節(jié)課所學的內(nèi)容分析下原因。,（單選）例1.一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖所示,由于輪胎太舊,途中容易爆胎,爆胎可能性最大的地段應是( ) A. a處 B. b處 C. c處 D. d處,生活中的圓周運動,D,當堂練習,一水桶內(nèi)盛水0.4kg，用 50cm 的繩子系住桶， 并使它在豎直平面內(nèi)做圓周運動。如果通過最高點的速度 為 9m/s，（ ） （1）求最高點桶底對水的壓力是多少？ （2）水恰能過最高點時的最小速度是多少？ 這時水的 受力情況是怎樣的？,a.對于水，受到哪幾個力的

5、作用？畫出 力的方向并用相應的字母表示出來 b.水做圓周運動的圓心在什么方向？ c.哪些力提供為水做圓周運動的向心力？ 合力指向哪里？,一水桶內(nèi)盛水0.4kg，用 50cm 的繩子系住桶，并使它在豎直平面內(nèi)做圓周運動。如果通過最高點的速度為 9m/s，（ ） （1）求最高點桶底對水的壓力是多少？ （2）水恰能過最高點時的最小速度是多少？這時水的受力情況是怎樣的？,(1)對于水在最高點，牛頓第二定律,F,G,(2)水恰能過最高點時，水自身的重力提高為向心力,牛頓第二定律,處理圓周運動問題的基本思路：,1）找到圓周運動的圓平面，確定圓心找到半徑,2）確定研究對象，并對研究對象受力分析，找到向心力的

6、來源；,3）利用向心力公式Fn=man列方程求解,實質(zhì)是牛頓第二定律在圓周運動中的應用只不過這里的加速度是向心加速度。,課堂小結(jié),拱形橋1. 汽車過拱形橋時,對橋面的壓力與重力比較 2.無支撐物體的模型做圓周運動過最高點的臨界速度,（多選）如圖687所示，汽車以一定的速度經(jīng)過一個圓弧形橋面的頂點時，關(guān)于汽車的受力及汽車對橋面的壓力情況，以下說法正確的是 ( ),A.在豎直方向汽車受到三個力：重力、橋面的支持力和向心力 B.在豎直方向汽車只受兩個力：重力和橋面的支持力 C.汽車對橋面的壓力小于汽車的重力 D.汽車對橋面的壓力大于汽車的重力,BC,如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L細繩系住，使其

7、在豎直面內(nèi)作圓周運動。若小球恰好能通過最高點，則小球的受力情況如何？小球在最高點的速度為多少？,a.對于小球恰好能過最高點，受到哪幾個力的作用？畫出力的方向并用相應的字母表達出來 b.小球做圓周運動的圓心在什么方向？ c.哪些力提供為小球做圓周運動恰好過最高點需要的 向心力？合力指向哪里？,如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L細繩系住，使其在豎直面內(nèi)作圓周運動。若小球恰好能通過最高點，則小球的受力情況如何？小球在最高點的速度為多少？,mg,解：小球恰能過最高點，自身重力 提供為向心力，牛頓第二定律：,如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，在半徑為R 光滑軌道上，使其在豎直面內(nèi)作圓周運動。若小球恰好能通過最高點，這時小球的受力情況如何？小球在最高點的速度為多少？,.,如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，在半徑為R 光滑軌道上，使其在豎直面內(nèi)作圓周運動。若小球恰好能通過最高點，這時小球的受力情況如何？小球在最高點的速度為多少？,.,解：對于小球，恰好能過最高點，自身 重力提供為向心力，牛頓第二定律：,mg,（單選）汽車在水