课件30张PPT。第3节 向心力的实例分析 做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心的向心力的作用。 向心力可以由一个力或几个力的合力提供,也可能是某个力的分力提供。复习:水平路面上转弯(圆周运动)1.汽车在平直轨道上行驶与转弯时有何不同? zxxk在平直轨道上汽车做直线运动,受到的合力为零或者与速度方向在同一直线上。转弯时做曲线运动,需要向心力。2.那么由什么力为汽车提供向心力呢?摩擦力f 当转弯过快或转弯半径太小时,摩擦力不足以提供汽车转弯时所需向心力。这时候汽车将发生事故。汽车在弯道匀速转弯 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、水平面的圆周运动 1.汽车拐弯(1)潮湿路面或者路面有沙粒易出现交通事故,原因:______________ 。 (2)急弯易出现交通事故,原因_______。思考与讨论减小R减小如何才能减少交通事故?F让汽车换个弯道匀速转弯F如果由这个合力F为汽车转弯提供向心则: 此时,不需摩擦力提供向心力,汽车能够安全转弯。这个理想的转弯速度取决于弯道的半径和倾角。 铁路的弯道通常外高内低,当车速按照规定速度行驶,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(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游乐场的过山车水流星表演二、竖直面的圆周运动 (2)汽车过凹桥时,在最低点时,车对凹桥的压力怎样?vFN FN>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。1.过凹形桥(1)汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同?G例2:质量为5kg的物体沿着半径为2m的半球形金属内壁下滑至最低点时的速度为10m/s。若物体与球壳之间的动摩擦因数为0.2,求物体在最低点时,受到的摩擦力的大小 。 汽车过凸桥时,在最高点时,车对凸桥的压力又怎样?vGFN FN 小球过最高点时,如果V=0,则轻杆对小球支持力N=mg。
如果 则和轻绳一样,杆对小球没有力的作用。所以当 时,轻杆对小球有支持力的作用。
如果 ,轻杆对小球有拉力作用。小结2.解圆周运动问题的基本步骤:汽车、火车转弯问题组卷网竖直平面的圆周运动1.实例分析: