高中物理 向心力 總結(jié).ppt

1、第七節(jié)： 向心力,2、方向：,1、定義：,一、向心力,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力指向圓心的，這個(gè)力叫做向心力。,總指向圓心，與速度垂直，方向不斷變化。,二、向心力的大小,只改變速度的方向，不改變速度的大小。,（2）得出結(jié)論：,驗(yàn)證向心力公式:,輕繩栓一小球，在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球向心力的來源？,O,向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、繩子的拉力的合力提供。,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來源,F向= F合= F,物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止，隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng),F向= F合= Ff,由小球受到的重力、支持力、靜摩擦力三個(gè)力的合力提供。 即圓盤對(duì)木塊的靜摩擦力Ff,G,FN,Ff,

2、小球向心力的來源?,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來源,圓錐擺,G,F,F合,r,小球向心力的來源?,O,由小球受到的繩子拉力F和重力G的合力提供，方向指向圓心,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來源,女運(yùn)動(dòng)員在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力的來源？,手拉力的分力提供了向心力,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來源,討論：物塊隨著圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊的受力？物塊向心力的來源?,物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力提供向心力，即桶對(duì)物塊的支持力。,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析向心力的來源,總結(jié)：,向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種新的性質(zhì)的力。,向心力的來源：可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以

3、是某個(gè)力的分力。 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力提供向心力。,向心力不是物體真實(shí)受到的一個(gè)力，不能說物體受到向心力的作用 ，只能說某個(gè)力或某幾個(gè)力提供了向心力。,三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng),閱讀課本P21思考回答以下問題： 變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力也指向圓心嗎？ 變速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小是怎么改變的？ 怎么分析研究一般的曲線運(yùn)動(dòng)？,1、做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力特點(diǎn)：,Fn,Ft,Ft 切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小. Fn 向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向.,加速,把一般曲線分割為許多極短的小段，每一段都可以看作為一小段圓弧，而這些圓弧的彎曲程度不一樣，表明它們具有不同

4、的曲率半徑。在注意到這點(diǎn)區(qū)別之后，分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法對(duì)一般曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行處理了。,2、處理一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法：,勻速圓周運(yùn)動(dòng)：,非勻速圓周運(yùn)動(dòng)：,F向是F合的指向圓心方向的分力Fn,向心力的來源：可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是某個(gè)力的分力。 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力提供向心力。,小結(jié),例1：關(guān)于向心力說法中正確的是（ ） A、物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力叫向心力； B、向心力不改變速度的大小； C、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的的物體所受向心力是不變的； D、向心力是除物體所受重力、彈力以及摩擦力以外的一種新的力,B,練習(xí)

5、,例2、甲乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其質(zhì)量之比為12,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為12,在相同時(shí)間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過4周，乙轉(zhuǎn)過3周.則它們的向心力之比為（ ） A.14 B.23 C.49 D.916,C,例3、如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小橡皮塊緊帖在圓筒內(nèi)壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為，現(xiàn)要使小橡皮不落下，則圓筒的角速度至少多大？,解析：小橡皮受力分析如圖。,小橡皮恰不下落時(shí)，有： Ff=mg 其中：Ff=FN 而由向心力公式： FN=m2r 解以上各式得：,例4 長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，小球的一端固定于O1點(diǎn)，讓其在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，形成圓錐擺，如圖所示，求擺線與豎直方向成時(shí)： （1）擺

6、線中的拉力大小 （2）小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大小 （3）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期,實(shí)驗(yàn),m,豎直方向:Tcosmg 水平方向:F合=m2l sin,豎直方向:F升 cosmg 水平方向:F合=m2r,F合mg tan,F合mg tan,豎直方向:N cosmg 水平方向:F合=m2r,豎直方向：N cosmg 水平方向：F合=m2 R sin,1. 小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)L，與豎直方向成角，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。,L,小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,由牛頓第二定律：,即：,解析：小球的向心力由T和G的合力提供,2.如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A

7、和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則( ) A.球A的線速度一定大于球B的線速度 B.球A的角速度一定小于球B的角速度 C.球A的運(yùn)動(dòng)周期一定小于球B的運(yùn)動(dòng)周期 D.球A對(duì)筒壁的壓力一定大于球B對(duì)筒壁的壓力,mg,N,F,AB,3.質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為 l 的線懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方處有一光滑的釘子O，把小球拉到右側(cè)某一位置釋放，當(dāng)小球第一次通過最低點(diǎn)P時(shí)( ) A、小球速率突然減小 B、小球角速度突然增大 C、小球向心加速度突然增大 D、擺線上的張力突然增大,BCD,4.A、B兩個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，動(dòng)摩擦因數(shù)均為，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，A離軸為R/2，B離軸

8、為R，則當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)：(設(shè)A、B都沒有滑動(dòng)，如下圖所示) ( ) A.B的向心加速度是A的向心加速度的兩倍 B.B的靜摩擦力是A的靜摩擦力的兩倍 C.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，A比B先滑動(dòng) D.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，B比A先滑動(dòng),mg,N,fA,AD,圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題,本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo),1、知道向心力是物體沿半徑方向所受的合外力提供的。,2、知道向心力、向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng)。,3、會(huì)在具體問題中分析向心力的來源，并進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。,一、汽車過橋問題,1.求汽車以速度v 過半徑為r 的拱橋時(shí)對(duì)拱橋的壓力？,例一、質(zhì)量為1000Kg的汽車以恒定的速率20m/s通過半徑為100m的拱橋，如圖所

9、示，求汽車在橋頂時(shí)對(duì)路面的壓力是多少？如果要使汽車對(duì)橋面的壓力為0，速度至少是多少？,長(zhǎng)江大橋,一、汽車過橋問題,1. 汽車過拱橋,平拋,（1）當(dāng) 時(shí)，NG，失重，v越大，N越小,（3）當(dāng) 時(shí)，物體做_運(yùn)動(dòng).,2.求汽車過凹形路段最低點(diǎn)時(shí)對(duì)路面的壓力？,【解】G和N的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得：,可見汽車的速度越大對(duì)橋的壓力越大。,屬超重現(xiàn)象,解得：,例一、質(zhì)量為1Kg的小球經(jīng)過圓底部的速度是5m/s，圓的半徑是5m，如圖所示，求小球受到的合力和支持力。,v,一、汽車過橋問題,1. 汽車過拱橋,平拋,（1）當(dāng) 時(shí)，NG，失重，v越大，N越小,（3）當(dāng) 時(shí)，物體做_運(yùn)動(dòng).,

10、2.汽車過凹形路段,超重，v越大，N越大,3.火車過彎道,說法：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由重力G和支持力FN的合力F來提供,火車轉(zhuǎn)彎規(guī)定臨界速度,1.v=V臨時(shí),車輪對(duì)內(nèi)、外都無(wú)側(cè)壓力。 2.VV臨時(shí),車輪對(duì)外軌有側(cè)壓力。 3.VV臨時(shí),車輪對(duì)內(nèi)軌有側(cè)壓力。,例1.鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是300m,軌距是1435mm,規(guī)定火車通過這里的速度是72km/h,內(nèi)外軌的高度差應(yīng)該是多大,才能使外軌不受輪緣的擠壓?保持內(nèi)外軌的這個(gè)高度差,如果車的速度大于或小于72km/h,會(huì)分別發(fā)生什么現(xiàn)象?說明理由.,解析:火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力由火車所受的重力和軌道對(duì)火車支持力的合力提供,如圖1,圖中h內(nèi)外軌高度

11、差,d為軌距.,由于軌道平面和水平面間的夾角一般較小,可以近似地認(rèn)為,所以內(nèi)外軌的高度差,如果高速公路轉(zhuǎn)彎處彎道半徑R=100m,汽車輪胎與路面間動(dòng)摩檫因數(shù)=0.23,若路面是水平的,問汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)不發(fā)生徑向滑動(dòng)(離心現(xiàn)象),所許可的最大速度是多大?,解析:在水平路面上轉(zhuǎn)彎,向心力只能由靜摩檫力提供,設(shè)汽車質(zhì)量為m,則最大靜摩檫力,取g=9.8m/s2,得最大速度vm=1.5m/s,試分析在豎直放置光滑圓錐內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球所需的向心力。,小球受力：重力，G支持力 FN,小球的向心力由重力和支持力的合力提供：,例三、小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)L，與豎直方向成角，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。,小球受

12、力：,豎直向下的重力G,沿繩方向的拉力T,小球的向心力：,由T和G的合力提供,解：,L,小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,由牛頓第二定律：,即：,雜技演員表演“水流星”節(jié)目，我們發(fā)現(xiàn)不管演員怎樣掄，水都不會(huì)從杯里灑出，甚至杯子在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，已經(jīng)杯口朝下，水也不會(huì)從杯子里灑出。這是為什么？,水流星模型,外軌型（最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）,4.豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),繩型（最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）,(1)當(dāng) 時(shí)，水在杯中剛好不流出，此時(shí)水作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力剛好完全由重力提供，此為臨界條件。,(2)當(dāng) 時(shí)，杯底對(duì)水有一向下的力的作用，此時(shí)水作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力由和重力的合力提供。,(3)當(dāng) 時(shí)，實(shí)際情況杯底不可能給水

13、向上的力，所以，此時(shí)水將會(huì)流出杯子。,向心力由重力提供，T=0，,桿型，圓管型,A,B,在A點(diǎn) (1),向心力由重力提供，T=0，,重力、繩的拉力或外軌的支持力,重力、桿的拉力或支持力,重力、外管壁的支持力或內(nèi)管壁的支持力,總結(jié)：豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng),輕桿長(zhǎng)，桿的一端固定著質(zhì)量 的小球。小球在桿的帶動(dòng)下，繞水平軸O在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)速度為2m/s，求此時(shí)小球?qū)?xì)桿的作用力。,做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。,一、離心運(yùn)動(dòng),1、離心運(yùn)動(dòng)：,2、物體作離心運(yùn)動(dòng)的條件：,二、

14、離心運(yùn)動(dòng) 應(yīng)用,1、洗衣機(jī)的脫水筒,當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，水滴跟物體的附著力F提供向心力F，洗衣機(jī)轉(zhuǎn)速加大時(shí)，附著力 F 不足以提供向心力，于是水滴做離心運(yùn)動(dòng)。,2、用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi),當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，縮口的阻力 F 足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得相當(dāng)快時(shí)，阻力 F 不足以提供所需的向心力，水銀柱做離心運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入玻璃泡內(nèi)。,3、制作“棉花”糖的原理：,加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒，并迅速冷卻凝固，變得纖細(xì)雪白，像一團(tuán)團(tuán)棉花。,三、離心運(yùn)動(dòng)的防止：,1、在水平公路

15、上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí),v,F,汽車,在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大或半徑過小，最大靜摩擦力不足以提供向心力，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故。,2、高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等,要使原來作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作離心運(yùn)動(dòng)，該怎么辦？,A、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。,B、減小合外力或使其消失,要防止離心現(xiàn)象發(fā)生，該怎么辦？,A、減小物體運(yùn)動(dòng)的速度，使物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力減小,B、增大合外力，使其達(dá)到物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力,1、下列說法正確的是 ( ) A、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周半徑方向

16、離開圓心 B、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周切線方向離開圓心 C、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它自己會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向心力，維持其作圓周運(yùn)動(dòng) D、作離心運(yùn)動(dòng)的物體，是因?yàn)槭艿诫x心力作用的緣故,鞏固練習(xí)：,B,、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以：( ) a.增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 b.減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 c.增大汽車與路面間的摩擦 d.減小汽車與路面間的摩擦 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c 3、下列說法中錯(cuò)誤的有：（ ） A、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干 B、轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開圓心 C、為了防止發(fā)生事故，高

17、速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等不能超過允許的最大轉(zhuǎn)速 D、煉鋼廠制作無(wú)縫鋼管利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理,D,B,二、拐彎問題,車受重力mg及路面的彈力FN作用 這兩個(gè)力的合力F水平并指向圓周彎道的圓心，提供向心力， 由圖可知:,依據(jù)牛頓第二定律有,mgtan,1.汽車在傾斜路面上拐彎,Fmgtan,思考：如果外力提供的向心力大于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)，物體會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？ 造成向心運(yùn)動(dòng)的原因： 1、向心力突然增大 2、物體突然減速運(yùn)動(dòng),5.8 生活中的圓周運(yùn)動(dòng),消去T,(1).線速度、角速度和周期關(guān)系,向心力公式：,向心加速度公式：,2：說明： a：向心力是按效果命名的力； b：任何一個(gè)力或幾個(gè)力的合

18、力只要它的作用效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是物體所受的向心力； c：不能認(rèn)為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體除了受到另外物體的作用外，還要另外受到向心力。,1：來源：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。,關(guān)于向心力：,一、鐵路的彎道,1、火車做勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻速轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相同？,G,FN,F彈,外軌對(duì)輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力。,2、火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，若內(nèi)外軌是相平的，鐵軌如何對(duì)火車提供水平方向的向心力？,輪緣與外軌間的相互作用力太大，鐵軌和車輪極易受損！,3、外軌對(duì)輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力，這種方法在實(shí)際中可取嗎？為什么？,例1、火車速度為30m/s，彎

19、道的半徑R=900m，火車的質(zhì)量m=8105kg，轉(zhuǎn)彎時(shí)輪緣對(duì)軌道側(cè)向的彈力多大？,讓重力和支持力的合力提供向心力，來減少外軌對(duì)輪緣的擠壓。,4、為了減輕鐵軌的受損程度，你能提出一些可行的方案嗎？,例2、若火車質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)彎半徑為r，要求軌道對(duì)輪緣無(wú)擠壓作用，此時(shí)軌道傾角為 ，請(qǐng)問火車的速度為多大？,例3、已知火車速度為30m/s，彎道的半徑 r=900m，火車的質(zhì)量為8105kg。 1、轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力多大？ 2、若軌道不受輪緣的擠壓，軌道與水平面的夾角是多大？ 3、若軌距為d=1.4m，此時(shí)內(nèi)外軌的高度差h是多少？ (很小時(shí)，近似有tan =sin ) 4、若火車速度為40m/s，此時(shí)

20、輪緣的受力情況如何？,當(dāng)v=v0時(shí)：,當(dāng)vv0時(shí)：,當(dāng)vv0時(shí)：,輪緣不受側(cè)向壓力,輪緣受到外軌向內(nèi)的擠壓力,輪緣受到內(nèi)軌向外的擠壓力,問題、汽車轉(zhuǎn)彎，情況又如何呢？,如果汽車的速度很大，會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？有什么解決措施？,物體做圓周運(yùn)動(dòng)要滿足什么條件？,當(dāng)F合= Fn，做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)F合 Fn，,供 ：指向圓心的合力 需 ：,當(dāng)F合 Fn，做向心(近心)運(yùn)動(dòng),做離心運(yùn)動(dòng),汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的措施：,把轉(zhuǎn)彎處的道路修成外高內(nèi)低。,汽車過拱橋,F合=G F,F向=mv2/r,由 F合= F向,G F= mv2/r,F=G mv2/r,G,汽車過凸形橋,取向心加速度方向?yàn)檎较?思考與討論,根據(jù)上面的分析

21、可以看出，汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)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(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？,根據(jù)牛頓第三定律：F壓=FN,即：,由上式可知，v增大時(shí)，F(xiàn)壓減小，當(dāng) 時(shí)，F(xiàn)壓=0；當(dāng) 時(shí)，汽車將脫離橋面，發(fā)生危險(xiǎn)。,思考與討論,請(qǐng)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(duì)橋的壓力。這時(shí)的壓力比汽車的重量大還是?。?F合=F G F向=mv2/r由 F合= F向 F G =mv2/r F =Gmv2/r,G,比較三種橋面受力的情況,例：一輛質(zhì)量 的小轎車，駛過半徑 的一段圓弧形橋面，重力加速度 。求： （1）若橋面為凹形，汽車以 的速度通過橋面最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)

22、橋面壓力是多大？ （2）若橋面為凸形，汽車以 的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大？ （3）汽車以多大速度通過凸形橋面的頂點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面剛好沒有壓力？,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(duì)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(duì)研究對(duì)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，選擇一種形式列方程 求解,思考與討論： 地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零？這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力

23、是多少？,二、離心運(yùn)動(dòng),A,做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力時(shí)，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)就叫離心運(yùn)動(dòng)。,離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用,生活中的圓周運(yùn)動(dòng),分析做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力情況,提供向心力,受力分析,Ff,FN+mg,物體在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),汽車在傾斜的路面轉(zhuǎn)彎,mgtan = F向,圓錐擺,G,mgtan= F向,研究圓周運(yùn)動(dòng)的思路,從“供”“需”兩方面來進(jìn)行研究： “供”分析物體受力，求沿半徑 方向的合外力 “需”確定物體軌道，定圓心、找 半徑、用公式，求出所需向心力 “供”“需”平衡則做圓周運(yùn)動(dòng),弊端分析,一、火車轉(zhuǎn)彎,內(nèi)外軌道 一樣高,由外側(cè)軌道對(duì)車

24、輪輪緣的擠壓力F提供,車輪介紹,車輪介紹,外軌略高于內(nèi)軌,火車受力,垂直軌道面的支持力 N,火車的向心力來源,由G和N的合力提供,h,N,h,F,L,如圖示 知 h , L,轉(zhuǎn)彎半徑R,車輪對(duì)內(nèi)外軌都無(wú)壓力,質(zhì)量為m的火車運(yùn)行的速率應(yīng)該多大?,火車拐彎應(yīng)以規(guī)定速度行駛,火車行駛速率vv規(guī)定,當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，,當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，,G,N,N,火車行駛速率vv規(guī)定時(shí),G,N,N,外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；,內(nèi)軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力。,二、汽車過橋,1,2,3,汽車通過橋最高點(diǎn)時(shí)， 車對(duì)橋的壓力,以“凸形橋”為例分析：,1、分析汽車的受力情況,2、找圓心,3、確定F合即F向心力的方向。,4、列方程,N,G,F合= G-N,處理圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般步驟：,（1）明確研究對(duì)象，找出圓周平面，確定圓心和半徑 （2）進(jìn)行受力分析，畫受力分析圖 （3）找出在半徑方向的合力，即向心力 （4）用牛頓第二定律及向心力公式結(jié)合勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)列方程求解,學(xué)生分析汽車