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课件网) 7 生活中的圆周运动 F合 "供需"平衡 物体做匀速圆周运动 提供物体做匀速圆周运动的力(受力分析) 物体做匀速圆周运动所需的力 向心力公式的理解 = 从"供""需"两方面研究做圆周运动的物体 两类圆周运动问题分析 水平面内的圆周运动 竖直面内的圆周运动 汽车转弯 火车转弯 汽车过桥 汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢? O mg FN Ff 实例研究———汽车转弯 汽车在水平路面上转弯所需要的向心力来源:汽车侧向所受的静摩擦力。 O mg FN Ff 当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大,当静摩擦力为最大静摩擦力时: O mg FN Ff 由此可见:汽车转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了这个速度,汽车将发生侧滑现象。 改进措施: (1)增大转弯半径； (2)增加路面的粗糙程度； (3)增加路面高度差———外高内低； (4)最重要的一点:司机应该减速慢行! 实例研究———火车转弯 c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。 FN F G a：此时火车受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。 b：外轨对轮缘的弹力F提供向心力。 方案1、内外轨道一样高 方案2、外轨高内轨低 G Fn N h L θ θ 此为火车转弯时的设计速度 r 如果实际速度太大, 外 内 如果实际速度太小, 轨对轮缘有向外的弹力。 轨对轮缘有向里的弹力； 当把外轨垫高一定高度时： F弹 F弹 恰好由重力和支持力的合力提供向心力 1、汽车过拱桥(凸形桥) 质量为m 的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥,如图所示,求汽车在桥顶时对路面的压力是多大? 实例研究———汽车过桥 汽车在拱桥桥顶： mg FN O r 供 由牛顿第三定律: （1）由 可知汽车的速度越大对桥的压力越小。 （2）当 时汽车对桥的压力为零。（临界速度） （3）当ｖ大于ｖ临界时，汽车将出现飞车现象。 由于加速度ａ竖直向下，属失重现象。 求 = = 泸定桥 汽车经过凹形桥： 拓展:质量为m的汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹形桥面,如图所示,求汽车在最低点时对桥面的压力是多大? G FN 由牛顿第三定律： F Ff 由于加速度ａ的方向竖直向上，属超重现象。 (1)汽车对桥的压力FN?= FN> G (2)汽车的速度越大 汽车对桥的压力越大 供 求 = = 比较三种桥面受力的情况 FN = G G FN G G FN FN 地球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,地面对车的支持力为零?这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？…… 该情景其实已经实现，不过不是在汽车上，而是在航天飞机中． 航天器中的失重现象 航天器中的失重现象 O 因为 mg – N = mv2 / R 所以 N = mg - mv2/R 当 时， N=0,航天员处于完全失重状态。 汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，当汽车速率增大为原来的2倍时，则汽车转弯的轨道半径必须( ) A.减小为原来的1/2 B.减小为原来的1/4 C.增大为原来的2倍 D.增大为原来的4倍 铁道转弯处内、外铁轨间设计有高度差，可以使火车顺利转弯，下列说法中正确的是( ) A.主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦 B.主要是为了减少轮缘与铁轨间的挤压 C.内轨应略高于外轨 D.重力和支持力的合力为火车转弯提供了向心力 汽车以恒定的速率通过一圆弧形拱桥，当它位于拱桥顶部时，下列说法正确的是( ) A.汽车处于超重状态 B.汽车对拱桥的压力等于其重力 C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D.汽车受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圆弧的圆心 1、定义：做匀速圆周运动的物体,在一定条件下,做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫离心运动。 原因：物所需的向心力 ... ...
