拱形桥ppt课件

F合 供需 平衡物体做匀速圆周运动 向心力公式的理解 从 供 需 两方面研究做圆周运动的物体 课题导入 目标引领 1 知道汽车在凸形桥的最高点和凹形桥最低点时的运动特点 并且会受力分析得出向心力的来源2 掌握竖直平面内圆周运动两种模型的特点 拱形桥1 汽车过凸形桥最高点时 汽车对桥面的压力 汽车的重力 2 当汽车过凹形桥最低点时 汽车对桥面的压力 汽车的重力 小于 大于 独立自学 2 竖直平面内的圆周运动 1 轻绳模型 运动质点在一轻绳的作用下绕中心点作变速圆周运动 由于绳子只能提供 而不能提供 质点在最高点所受的合力不能为零 合力的最小值是物体的 2 轻杆模型 运动质点在一轻杆的作用下 绕中心点作变速圆周运动 由于轻杆能对质点提供 和 所以质点过最高点时受的合力最小值可以为 拉力 支持力 重力 拉力 支持力 零 独立自学 黄石长江大桥 引领探究 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 此时 第一宇宙速度 引领探究 你见过凹形桥吗 泸定桥 引领探究 1 质量为m的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥 求汽车在桥顶时对路面的压力是多大 解 G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力 由牛顿第二定律得 可见汽车的速度越大对桥的压力越小 当时汽车对桥的压力为零 临界速度 当 大于 临界时 汽车做什么运动 飞离桥面做平抛运动 由于加速度 竖直向下 属失重现象 m 引领探究 2 质量为m的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥 求汽车在最低点时对路面的压力是多大 解 G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力 由牛顿第二定律得 可见汽车的速度V越大 对桥的压力越大 由于加速度 的方向竖直向上 属超重现象 m 引领探究 目标升华 飞车走壁 摩托车飞车走壁 请分析受力情况 解释现象 思考 过山车为什么在最高点也不会掉下来 过山车 讨论 物做近心运动 绳和内轨模型 mg FN v 轨道提供支持力 绳子提供拉力 引领探究 v 杆儿和双轨模型 能过最高点的临界条件 当速度v 时 杆儿对小球是拉力 当速度v 时 杆儿对小球是支持力 当速度v 时 杆儿对小球无作用力 mg FN 讨论 FN 0 杆既可以提供拉力 也可以提供支持力 FN FN 引领探究 重力 绳的拉力 重力 杆的拉力或支持力 重力 外管壁的支持力或内管壁的支持力 竖直平面内的变速圆周运动 目标升华 1 如图6 8 7所示 汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时 关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况 以下说法正确的是 A 在竖直方向汽车受到三个力 重力 桥面的支持力和向心力B 在竖直方向汽车只受两个力 重力和桥面的支持力C 汽车对桥面的压力小于汽车的重力D 汽车对桥面的压力大于汽车的重力 BC 当堂诊清 2 一辆卡车在丘陵地匀速行驶 地形如图所示 由于轮胎太旧 途中爆胎 爆胎可能性最大的地段应是 A a处B b处C c处D d处 D 可能飞离路面的地段应是 3 用钢管做成半径为R 0 5m的光滑圆环 管径远小于R 竖直放置 一小球 可看作质点 直径略小于管径 质量为m 0 2kg在环内做圆周运动 求 小球通过最高点A时 下列两种情况下球对管壁的作用力 取g 10m s2A的速率为1 0m sA的速率为4 0m s 解 先求出杆的弹力为0的速率v0 mg mv02 l v02 gl 5 v0 2 25m s 1 v1 1m s v0球应受到内壁向上的支持力N1 受力如图示 mg FN1 mv12 l 得 FN1 1 6N 2 v2 4m s v0球应受到外壁向下的支持力N