圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例汽車過拱橋.ppt

1、,第三節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析 第1課時(shí),一、復(fù)習(xí)：圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識,1.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的各個(gè)物理量及其相互關(guān)系。,2.向心力的求解公式有哪幾個(gè)？,3.如何求解向心加速度？,（ 的單位是弧度rad）,A,B,S,R,二、解圓周運(yùn)動(dòng)問題的基本步驟,1.確定作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作為研究對象。 2.確定作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面、圓心位置和半徑。 3.對研究對象進(jìn)行受力分析畫出受力示意圖。 4.運(yùn)用平行四邊形定則或正交分解法（取向心加速度方向?yàn)檎较颍┣蟪鱿蛐牧。 5.根據(jù)向心力公式，選擇一個(gè)公式列方程求解,分析和解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題，關(guān)鍵的是要把向心力 的來源搞清楚，明確什么力提供向心力。,圓周運(yùn)動(dòng)的

2、應(yīng)用（一） 豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng),黃石長江大橋,汽車過拱橋,F合=mg F,由 F合= F向,取向心加速度方向?yàn)檎较?例1：質(zhì)量為m的汽車以恒定的速率v通過半徑為r的拱橋，如圖所示，求汽車在橋頂時(shí)對路面的壓力是多少？,思考與討論,根據(jù)上面的分析可以看出，汽車行駛的速度越大，汽車對橋的壓力越小。試分析一下，當(dāng)汽車的速度不斷增大時(shí)，會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？,根據(jù)牛頓第三定律：,由上式可知，v增大時(shí)，F(xiàn)壓減小，當(dāng) 時(shí)， F壓=0；當(dāng) 時(shí)，汽車將脫離橋面，發(fā)生危險(xiǎn)。,當(dāng)FN=0時(shí)解得：,如圖所示，汽車以速度v通過一圓弧式的拱橋頂端時(shí)，關(guān)于汽車受力的說法正確（）,A 汽車的向心力就是它所受的重力 B 汽車的向

3、心力就是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圓心 C 汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用 D 以上均不正確,思考與討論,請你根據(jù)上面分析汽車通過凸形橋的思路，分析一下汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對橋的壓力。這時(shí)的壓力比汽車的重量大還是??？,F合= F mg,由 F合= F向,比較三種橋面受力的情況,小節(jié):此問題中出現(xiàn)的汽車對橋面的壓力大于或小于車重的現(xiàn)象，是發(fā)生在圓周運(yùn)動(dòng)中的超重或失重現(xiàn)象,一輛汽車以54km/h的速率通過一座拱橋的橋頂， 汽車對橋面的壓力等于車重的一半，這座拱橋 的半徑是多少？若要使汽車過橋頂時(shí)對橋面無 壓力，則汽車過橋頂時(shí)的速度大小至少是多少？,如圖一輛質(zhì)量為500kg的汽車靜止在一座半徑為50m的圓弧形拱橋頂部（取g10m/s2） （1）此時(shí)汽車對圓弧形拱橋的壓力是多大？ （2）如果汽車以6m/s的速度經(jīng)過拱橋的頂部，則汽