第3节向心力的实例分析.ppt

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1、第3节向心力的实例分析第4章匀速圆周运动讲课人：邵武第七中学王海龙鲁科版高一下必修二2、汽车在转弯时情景？受那些力?1、你坐在车座上不扶不靠，当车子转弯时，你的身体会怎样？受哪些力？身体会有向外的运动趋势，车有向外打滑的趋势GfNGfN总结：摩擦力f指向圆心，提供了向心力。1、设汽车沿半径为R的水平圆形跑道以匀速率v行驶，若汽车与路面的动摩擦因数为，要使汽车不侧滑，则汽车行驶的最大速率是多少？解：一.转弯时的向心力实例分析（1）汽车拐弯GfN1、潮湿路面或者路面有沙粒易出现交通事故，原因：______________2、急弯易出

2、现交通事故，原因________思考与讨论由分析：v≤减小R减小GNNG如何才能减少交通事故？FGNF合铁路的弯道通常外高内低，当车速按照规定速度行驶，火车拐弯的向心力有重力和支持力的合力来提供，火车与铁轨之间无挤压，有利于保养铁轨。求火车转弯的规定速度？F合=F向通过弯道的规定速度取决于弯道的半径和倾角（2）火车拐弯外轨内轨思考讨论：如果火车转弯时的速度超过了规定速度，那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？如果火车转弯时的速度小于规定速度，那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？当v=v0时：当v>v0时：当v

3、缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力F弹F弹因此为了保护轮缘和行驶安全，过弯道有速度限制！例题、汽车以半径r=100m转弯，汽车质量为8×103kg，路面宽为l=7m，外沿比内沿高h=70cm，如果汽车转弯时的向心力只由重力和地面对汽车的支持力提供，汽车的速度应为多大？NGF合（θ较小时可认为tanθ=sinθ）解圆周运动问题的基本步骤1、确定做圆周运动的物体为研究对象2、确定圆周运动的轨道平面、圆心位置和半径。3、受力分析找出向心力（半径方向的合力）4、选择规律列方程求解2、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥的压力怎样

4、？vFNFN>G，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超重状态，容易引发爆胎。(一)、过凹桥1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？G二.竖直面的圆周运动r3、汽车过凸桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？vGFNFN

5、拱桥上以速度v=15m/s前进，桥面的圆弧半径为r=30m，重力加速度为g=10m/s2。求汽车通过桥的最高点时对桥面的压力。GN车辆会这样运动吗？vv英国特技演员史蒂夫·特鲁利亚自己驾车在回圈轨道上玩起新式“过山车”，从图片中看，特鲁利亚驾驶汽车完美地从距地面12米多高的轨道顶端绕过。想一想：游乐园里的过山车用的又是什么原理呢？最高点：F向=G+FNmv2r=G+FN当FN=02mvr=GFNG水流星杂技表演中有一个“水流星”的节目：在一只水杯中装上水，然后让桶在竖直平面内做圆周运动，水不会洒出来。这是为什么？ωG解析：当水杯运

6、动到最高点的时候，如果水没有洒出来，那么在其他位置上水也不会洒出来。所以选取最高点为研究对象。如果水刚好能在竖直平面内做圆周运动而不洒出的话，这时杯中的水在最高点只受到重力的作用，向心力由重力提供，则所以，只要水杯做圆周运动的速度v＞“水流星”的表演就一定会成功。练习：用细线系一小球，使它在竖直平面内做圆周运动，当小球达到最高点时，其受力情况是A、受到重力、线的拉力和向心力B、可能只受到重力作用C、可能只受到线的拉力D、所受合外力为零课堂小结：一、学习了做圆周运动物体在转弯时的向心力实例分析二、用向心力公式求解有关问题的解题方法：

7、1、受力分析2、分析做圆周运动的向心力F来源3、利用向心力F=解方程求出答案