6.4生活中的圆周运动 课件(共22张PPT)

(共22张PPT)
6.4生活中的圆周运动
-竖直面内圆周运动分析
汽车对桥的压力越大
G
N
一.汽车过桥问题
支持力和重力的合力提供向心力
汽车对桥的压力N?=
N
汽车的速度越大
问题1：凹形桥
a
有一辆质量为500kg的汽车以v=10m/s的速度通过半径为R=50m的凹形桥。它经桥的最低点时对桥的压力为多大？(g=10m/s2)
=
6000N
一.汽车过桥问题
问题2：拱形桥
一.汽车过桥问题
G
N
支持力和重力的合力提供向心力
汽车对桥的压力越小
汽车对桥的压力N?=
N
汽车的速度越大
当汽车的速度增大到
时,N?为零。
平抛
运动
问题2：拱形桥
a
有一辆质量为500kg的汽车以v=10m/s的速度通过半径为R=50m的拱形桥。它经桥的最高点时对桥的压力为多大？(g=10m/s2)
=
4000N
G
N1
G
N2
拱形桥
凹形桥
一.汽车过桥问题
失重
超重
a
a
比较三种桥面受力的情况
N3=G
G
N3
平桥
N1N2>G
地球也可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？
这个速度为多大？
思考与讨论：
思考与讨论：
mg
只有重力提供向心力
其中R地=6400Km
第一宇宙速度
思考与讨论：
(1)当
(2)当
汽车（卫星）绕地球做圆周运动
V
V
V
V
T
F合
G
T
F合
O
A
B
C
D
G
G
T
T
F合
F合
最高点
最低点
速度
合力与速度
最小
垂直
最大
垂直
G
二.细绳模型
最高点和最低点
二.细绳模型
mg
T1
V1
mg
T2
V2
重力与拉力的合力充当向心力
最高点：
最低点：
a1
a2
请写出最高点和最低点力与速度的关系式，绳长为L
理论分析
mg
T1
当T1＝０时
恰过最高点
过最高点的临界速度
(过最高点的最小速度）
此时
二.细绳模型
单轨-----竖直绳
（
等效
）
英国特技演员
特鲁利亚
轨道顶端距地面12米高
不会掉下来的汽车
m
R
小球过山车
小球过最高点的最小速度？
已知：m、R、g
质点被一轻杆拉着在竖直面内做圆周运动
三.细杆模型
T
mg
小球经过最低点的时候杆对小球的拉力为多少?
v
a
三.细杆模型
过最高点的最小速度是多大?
V=0
R
过最高点的速度VO为多大时?
杆对球的作用力消失
mg
v
a
（1）V=0是小球是否过最高点的临界条件。
总结：
三.细杆模型
R
mg
a
双轨-----竖直杆
（
等效
）
【例题1】用一轻杆栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是（
）
A.小球过最高点时,杆子的张力可以为零
B.小球过最高点时的最小速度为零
C.小球刚好过最高点是的速度是
D.小球过最高点时,杆子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反
R
A
、B、D
小结：
解决圆周运动问题关键在于找出向心力的来源．
向心力公式、向心加速度公式虽然是从匀速圆周运动这一特例得出，但它同样适用于变速圆周运动．