课件26张PPT。1第3节 向心力的实例分析2 1.会在具体问题中分析向心力来源。 2.知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。 3.会求变速圆周运动特殊点的向心力和向心加速度。 4.通过对匀速圆周运动实例的分析，渗透理论，联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力。 5.通过对匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用的认识，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系。3思考滑冰运动员和摩托车在
拐弯时由谁提供向心力呢？在水平面上拐弯时，有向外侧打滑的趋势，地面就会对摩托车产生指向内侧的摩擦力，这时受到三个力的作用：重力G、支持力N和静摩擦力f,其中静摩擦力指向圆心，提供摩托车转弯时所需的向心力F，即F=f。4由向心力公式：所以，当转弯过快或转弯半径太小时，摩擦力不足以提供摩托车转弯时所需向心力时摩托车将发生事故。思考在现实生活中，公路和铁路的弯道通常是外高内低，为什么这样设计呢？5实例一、汽车拐弯拐弯情景：受力分析：可得：即：由此可知：弯道的限速取决于弯道半径及倾角。6类比分析：火车拐弯思考如果火车转弯时的速度超过了理想转弯速度，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理想转弯速度，那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？外轨内轨78实例拓展T圆锥摆倒圆锥飞机盘旋9在游乐场里，惊险又有趣的项目之一就是坐过山车，如图中的过山车的轨道，是由两个几十米高的滑坡和一个十几米高的环形轨道构成，当过山车快速驶过环形轨道顶端的时候，怎么没有掉下来呢？在最高点处对过山车受力分析：重力G与压力N为过山车提供向心力思考：当车速度为多少时，对轨道无挤压？实例二、过山车10设汽车质量为m，以恒定的速率v通过半径为R的拱桥顶时。分析：此时汽车对桥的压力。由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力为那么当汽车的速度为多少时汽车对桥的压力为零呢？则：汽车受力分析如图所示，重力G与支持力N为汽车提供过拱桥的向心力类比分析：汽车过桥11从上面的研究可以看出来，哪一种圆桥能够减小汽车对桥面的压力呢？若是凹形圆桥面汽车对桥的压力等于多少？凸形桥12例题：一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10 m/s，车对桥顶的压力为车重的3/4，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为( )
A.15m/s B.20m/s
C.25m/s D.30m/sB【解析】当v= 时，对车受力分析如图所示解得：R=40 m当汽车对顶部恰好没有压力时，重力提供汽车做圆周运动的向心力解得：v1=13练习：汽车以半径r=100 m转弯，汽车质量为m=8×
103 kg ，路面宽L=4.9 m，外沿比内沿高h=70 cm，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，那么汽车的速度应为多大？
答案：12m/s14拓展提高，建模分析1516特别提醒171.在水平面上转弯的汽车，提供向心力的是( )
A.重力和支持力的合力
B.静摩擦力
C.滑动摩擦力
D.重力、支持力和牵引力的合力B182.（2012·菏泽高一检测）铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，如图所示，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，则质量为m的火车在该弯道处转弯时，以下说法中错误的是( )
A．若火车行驶速度等于规定速度，则内外轨道均不受挤压
B．若火车行驶速度太小，内轨对内侧车轮轮缘有挤压
C．若火车行驶速度太小，外轨对外侧车轮轮缘有挤压
D．若火车行驶速度等于规定速度,这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ C193.(2012·济南高一检测) 如图所示，可看作质点的小球，在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道半径为R，则下列说法中正确的是( )
A．小球通过最高点时的最小速度为
B．小球通过最高点时的最小速度为0
C．小球在最低点时，内侧管壁对小球一定无作用力
D．小球在最高点时，外侧管壁对小球一定有作用力BC204.质量为m的小球，用长为l的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O′，把小球拉到右侧某一位置释放，当小球第一次通过最低点P时（ ）
A.小球速率突然减小
B.小球角速度突然增大
C.小球的向心加速度突然增大
D.摆线上的张力突然增大21解：选B、C、D。碰钉前后绳的拉力垂直于速度方向，不做功，所以速度大小不变。碰钉前后，半径l变小，a增大，拉力增大，角速度增大在最低点处由牛顿第二定律得:
T - mg = ma = mv 2/l又v =lω22提示：过山车与机械能守恒定律相结合5.如图是过山车的物理模型，若过山车从A点自由滑下，忽略一切阻力，已知h、m、R，问：恰好通过圆周最高点C时，轨道在B、C点处对过山车的压力差？23解:恰好通过最高点N=0由牛顿第二定律得:mg=mvC2/R从A到C过程由机械能守恒得:
mgh=mvB2/R=mg(2R)+mvC2/R解得h=5R/2vB= 5gR 在B点:NB-mg=mvB2/R在C点:NC+mg=mvC2/R解得NB-NC=6mg24匀速圆周运动的实例分析1.汽车、火车转弯受力特点：由于外侧高于内侧，重力和支持力的合力提供向心力F=mgtanα=转弯限速取决于拐弯半径和斜面倾角252.汽车过拱桥重力G与支持力N为汽车提供过拱桥的向心力则：若是凹形圆桥面若是凸形圆桥面则：26不要批评你不了解的人，要趁机向他学习。
