向心力的实例分析

1、第第3 3节节 向心力的实例分析向心力的实例分析主讲人主讲人: :沈溢男沈溢男上节回顾上节回顾2Fmrw=2vFmr=做圆周运动的物体一定要受到一个做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用。始终指向圆心等效力的作用。向心力可以由一个力或几个力的合力提供向心力可以由一个力或几个力的合力提供汽车转弯汽车转弯1.汽车在平直轨道上行驶与转弯时汽车在平直轨道上行驶与转弯时有何不同？有何不同？ 在平直轨道上汽车做直线运动，受到的在平直轨道上汽车做直线运动，受到的合力为零或者与速度方向在同一直线上合力为零或者与速度方向在同一直线上转弯时做曲线运动，需要向心力转弯时做曲线运动，需要向心力2.那么

2、由什么力为汽车提供向心力呢？那么由什么力为汽车提供向心力呢？2vFmr=摩擦力摩擦力f所以，当转弯过快或转弯半径太小时，摩擦力不所以，当转弯过快或转弯半径太小时，摩擦力不足以提供汽车转弯时所需向心力。这时候汽车将足以提供汽车转弯时所需向心力。这时候汽车将发生事故。发生事故。GNNG让汽车换个弯道匀速转弯FtanFmgq=如果由这个合力F为汽车转弯提供向心tanFmgq=2vFmr=tanvgrq=则：则：此时，不需摩擦力提供向心力，汽车能够安此时，不需摩擦力提供向心力，汽车能够安全转弯。这个理想的转弯速度取决于弯道的全转弯。这个理想的转弯速度取决于弯道的半径和倾角半径和倾角请同学们思考一下：

3、如果火车转弯时的速度超过了理想转弯速度，那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？ 如果火车转弯时的速度小于理想转弯速度，那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？外轨外轨内轨内轨V 设汽车质量为设汽车质量为m m，以，以恒定的速率恒定的速率V V通过半通过半径为径为R R的拱桥顶时。的拱桥顶时。NRG解解：汽车受力如图所示，重力：汽车受力如图所示，重力G与支持力与支持力N为汽车提供为汽车提供过拱桥的向心力过拱桥的向心力由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力为由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力为那么当汽车的速度为多少时汽车的压力那么当汽车的速度为多少时汽车的压力为零呢？为零呢？2vmgmR-2vNmgmR=-2v

4、mgNmR-=则：则：vgR=讨论：若是凹形圆桥面讨论：若是凹形圆桥面汽车对桥的压力等于汽车对桥的压力等于多少？多少？NG从上面的研究可以看出来，是哪一种圆桥从上面的研究可以看出来，是哪一种圆桥能够减小汽车对桥面的压力呢？能够减小汽车对桥面的压力呢？2vNmgmR-=2vNmgmR=+结论：结论：当过最高点的速度：当过最高点的速度： 水流星节水流星节目一定成功目一定成功0vgr0vgr临界条件：临界条件：0v最高点最高点如图所示是一个在竖直平面内做圆周运如图所示是一个在竖直平面内做圆周运动的水流星，经过最高点的线速度至少动的水流星，经过最高点的线速度至少需要多大需要多大? ?刚好过最高点的速刚

5、好过最高点的速度特征和条件？度特征和条件？刚好过最高点的速刚好过最高点的速度特征和条件？度特征和条件？杆杆线或绳线或绳 当当 时，细绳对小时，细绳对小球没有拉力作用。向心球没有拉力作用。向心力只由小球所受重力提力只由小球所受重力提供。供。vgR=vgR线或绳线或绳如果如果 ，轻，轻绳对小球存在拉力绳对小球存在拉力 小球过最高点时，如果V=0，则轻杆对小球支持力N=mg。 如果 则和轻绳一样，杆对小球没有力的作用。所以当 时，轻杆对小球有支持力的作用。 如果 ，轻杆对小球有拉力作用。杆杆vgR=0vgR课堂小结：课堂小结：一、学习了做圆周运动物体在转弯时的向心力实例分析一、学习了做圆周运动物体在转弯时的向心力实例分析二、二、用向心力公式求解有关问题的解题方法：用向心力公式求解有关问题的解题方法：1 1、受