高中物理《向心力的实例分析》ppt课件

向心力的实例分析 回顾向心力的来源 G N T G T G T T1 T2 向心力的来源： 可以是某一个力, 也可以是某些力的合力, 也可以是某个力的分力. “水流星” G FN V越大，FN越大。 V越小，FN越小。 当FN=0时，只有重力提供向心力， 表演“水流星”节目的演员，只要保持杯子在圆周运动最高点的线速度 水不会洒出！ 汽车过拱桥 FN 想一想 汽车作用给桥的压力是多少？ 由 F合= F向 G － FＮ= mv2/r FＮ=G － mv2/r 由牛顿第三定律， F压=FN F压=FＮ=G － mv2/r ＜G V 思考与讨论 根据 可知，汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压力越小。试分析一下，当汽车的速度从零不断增大时，会有什么现象发生呢？ 当 时，F压=0； 当v=0时，F压=mg; 当 时，汽车将脱离桥面，发生危险。 生活中的桥多是拱形 为何不修建凹形桥？ ＦＮ V 思考与讨论 请试着分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车的重力大还是小？ 由 F合= F向 FＮ －G =mv2/r FＮ =G＋mv2/r ＞G 比较三种桥面受力的情况 FN=G 最好 踏面 火车转弯 1.认识火车的“车轮”： 内轨 外轨 轮缘 外轮 内轮 轮距 火车转弯 思考： 火车在平直的铁轨上做匀速直线运动。 受力情况如何？ F G N f 火车转弯 思考：火车在水平弯道 （内外轨道等高）转弯时受力情况如何？ 什么力提供向心力？ 火车转弯 G N N外 外轨 内轨 N外 f切 F牵 内外轨道一样高有什么弊端？ 外轨 内轨 N外 N G 外 火车质量m很大 外轨与轮缘的相互作用力很大 外轨和外轮之间的磨损大， 铁轨容易受到损坏 讨论：若要解决这个问题？能采取什么可行性措施？（目的是减少外轨与外轮之间的挤压） 高速列车 α ②若铁轨不受侧向压力 什么力提供向心力？ 由G和N的合力提供 请同学们画出合力 解决方案：将铁轨做成“外高内低”的倾斜状态 ①受力分析 G N 外轨 内轨 α G N 圆心 θ θ F R 向心力方程怎么列？ mgtanθ= 火车转弯 例1、设一辆质量为m的火车，在外轨抬高角度为θ，轨道半径为r的弯道匀速行驶，若铁轨不受侧向压力，则此时火车的行驶的速度为多大？ α G N θ θ F 火车转弯 对火车受力情况分析：重力和支持力的合力提供向心力，对内外轨都无压力 据三角形边角关系： 又因为θ很小所以 综合有 所以 思考讨论： ①实际速度略大于此速度的情况？ ②实际速度略小于此速度的情况？ 当v实=v时： 当v实>v时： 当v实