2012高一物理课件 4.3 向心力的实例分析 8（鲁科版必修2）

(共17张PPT)
第三节 向心力的实例分析
汽车转弯
1、汽车在平直轨道上行驶与转弯时有何不同？
轨迹：平直轨道上汽车做直线运动，转弯时做曲线 运动
动力学：直线运动受到的合力为零或者与速度在同一直线上，转弯时受到的合力与速度不在同一直线上。
2、设汽车沿半径为R的水平圆形跑 道匀速率行驶，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？
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
由 分析 ：
v≤
3、汽车以半径r= 100 m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？
竖直平面内的圆周运动
3、如下图，一辆汽车以速率v在凹凸不平的路面上行驶，汽车的质量为m，如果把汽车过最低点的运动看做圆周运动，且半径为r，求此时汽车对地面的压力？
V
4、如下图，一辆汽车以速率v在凹凸不平的路面上行驶，汽车的质量为m，如果把汽车过最高点的运动看做圆周运动，且半径为r，求此时汽车对地面的压力？
3、F合=FＮ －G
F向=mv2/r
由 F合= F向得
FＮ －G =mv2/r
FＮ =G＋mv2/r
由牛顿第三定律可知，
F压＝FＮ =G＋mv2/r
4、F合=G － FＮ
F向=mv2/r
由 F合= F向
G － FＮ= mv2/r
FＮ=G － mv2/r
＜G
思考与讨论
由上可知，汽车通过凸处的最高点和凹处的最低点，当汽车的速率不断增大时，路面受到的压力如何变化？
根据牛顿第三定律：F压=FN
即：
由上式可知，在凸处最高点：v增大时，F压减小，当 时，F压=0；当 时，汽车将脱离地面，发生危险。
上述过程中汽车虽然不是做匀速圆周运动，但我们仍然使用了匀速圆周运动的公式。原因是向心力和向心加速度的关系是一种瞬时对应关系，即使是变速圆周运动，在某一瞬时，牛顿第二定律同样成立，因此，向心力公式照样适用。
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
4、选择规律列方程求解
小结
2、解圆周运动问题的基本步骤
转弯问题
竖直平面的圆周运动
1、实例分析:
课后探究：
1、火车转弯时，如果内外轨道倾角设为α，转弯半径为r， 那么当轮缘与内、外轨都没有挤压时，火车的速度是v0多少？
2、在滚过山车时，设运动轨道半径为r,人在最高点的速度最少要多大？