6.4生活中的圆周运动 水平面内圆周运动分析 （20张PPT）

6.4生活中的圆周运动-水平圆周运动
汽车在水平路面转弯做圆周运动时，也需要向心力，问这个向心力由什么力提供的？
是由地面给的静摩擦力提供向心力的
1、水平路面上：
汽车在半径为r的水平弯道上转弯,如果汽车与地面的动摩擦因数为μ,那么汽车不发生侧滑的最大速率是多大?
汽车在转弯的地方，路面外高内低，靠合力提供向心力。
2.倾斜路面上
mg
N
F向
α
F向=mgtanα
=m
v02
R
摩托车过弯道
1、铁轨
2、轮对结构
3.内外轨道一样高(水平轨道)时：
F 外侧轨道对铁轨的压力
N
G
在水平弯道上转弯时
根据牛顿第二定律F=m 可知
R
V2
火车质量很大
外轨对轮缘的弹力很大
外轨和外侧轮缘之间的磨损大， 铁轨容易受到损坏
F
如何能使铁轨和轨缘之间的挤压消失呢？
平直轨道行使时，火车受力情况：重力、铁轨的支持力、机车的牵引力、空气及铁轨的阻力。
轮缘与铁轨无相互作用
提供向心力
（2）火车的向心力：
由G和N的合力提供
4、当外轨略高于内轨时：
（1）火车受力：
垂直轨道面的支持力N
α
G
N
F
α
F=mgtanα
=m
v2
r
注意这时的向心力是水平的
?
火车行驶速率v=vo
G
N
2）当火车行驶速率v>v0时
火车行驶速率v>vo
G
N
N′
外轨对外侧轮缘有侧压力
3）当火车行驶速率v火车行驶速率vG
N
N ′
内轨对内侧轮缘有侧压力
1）当火车行驶速率v=v0时
轨道对轮缘没有侧压力
?
N
?
F
?
小试身手：火车铁轨转弯处外轨略高于内轨的原因是（ ）
A．为了使火车转弯时外轨对轮缘的压力提供圆周运动的向心力
B．为了使火车转弯时的向心力由重力和铁轨对车的弹力的合力提供
C．以防列车倾倒造成翻车事故
D．为了减小火车轮缘与外轨的压力
BD
三、圆周运动模型
.
O
.
f
G
N
水平圆周
mg
f
N
N提供向心力
水平圆周 随圆筒做匀速圆周运动的橡皮
G
T
F合
水平圆周
A
B
水平圆周
θ
G
T
F合
做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。
离心运动
1．离心运动定义：
*
离心抛掷
离心脱水
离心分离
离心甩干
离心运动的应用:
用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内
制作棉花糖的原理：
内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。
提供物体做圆周运动沿半径方向的合力
物体做圆周运动所需的向心力
向心力公式的理解
“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动
圆周运动
离心运动
向心运动