高一物理向心力与向心加速度

1、 赛车赛车易发事故点易发事故点在什么地方？在什么地方？ 水平弯道水平弯道凸形路面凸形路面本节课内容 水平面内的圆周运动水平面内的圆周运动 竖直面内的圆周运动（仅限最高点和最竖直面内的圆周运动（仅限最高点和最底点）底点）水平面内的圆周运动水平面内的圆周运动(火车转弯为例火车转弯为例)观看图片 注意观察注意观察 铁轨弯道铁轨弯道的特点的特点 弊端分析弊端分析火车火车水平转弯水平转弯时情况时情况分析分析 内外轨道内外轨道 一样高一样高FF向心力的来源由外侧轨道对由外侧轨道对车轮轮缘的车轮轮缘的挤挤压力压力F提供提供车轮介绍车轮介绍2vFFFmr向合车轮介绍车轮介绍外轨略高于内轨外轨略高于内轨火车受力

2、火车受力垂直轨道面的支持垂直轨道面的支持力力 NN火车的向心力来源火车的向心力来源由由G和和N的合力的合力提供提供h竖直向下的重力竖直向下的重力 GGFtanFFmg向心力合NhFL如图示如图示 知知 h , L,转弯半转弯半径径R,车轮对内外轨都无车轮对内外轨都无压力压力,质量为质量为m的火车运的火车运行的速率应该多大行的速率应该多大?火车拐弯应以规定速度行驶火车拐弯应以规定速度行驶例题例题FF合向2vRm g t a n= mtanhLtan/vgRgRh L火车行驶速率火车行驶速率vv规定规定 当火车行驶速率当火车行驶速率vv规定规定时，时， 当火车行驶速率当火车行驶速率vv规定规定时，

3、时，GNN火车行驶速率火车行驶速率vv规定规定时时GNN 外轨对轮缘有侧压力外轨对轮缘有侧压力；内轨对轮缘有侧压力。内轨对轮缘有侧压力。2tanvFmFmgR向心力合学生练习学生练习 质量质量 m=100t的火车在轨道上行驶的火车在轨道上行驶,火车内火车内外轨连线与水平面夹角为外轨连线与水平面夹角为370 .弯道半径弯道半径R=30m. (1)当火车的速度当火车的速度v1=10m/s时时,轨道何处受侧压轨道何处受侧压力力?方向如何方向如何? (2)当火车的速度当火车的速度v2=15m/s时时,轨道何处受侧压轨道何处受侧压力力?方向如何方向如何? (3)当火车的速度当火车的速度v3=20m/s时

4、时,轨道何处受侧压轨道何处受侧压力力?方向如何方向如何?思维拓展及应用思维拓展及应用 你观察过高速公路转弯处的路面情况吗你观察过高速公路转弯处的路面情况吗? 高速公路转弯处也是外高内底高速公路转弯处也是外高内底（并且超车道比主车道更加倾斜）（并且超车道比主车道更加倾斜） 山区铁路弯道过多，火车能否大面积提速？山区铁路弯道过多，火车能否大面积提速？赛车影片中，若减少水平弯道处事故，你赛车影片中，若减少水平弯道处事故，你怎样设计转弯处的路面怎样设计转弯处的路面?海南汽车试验场海南汽车试验场竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动（最高点和最底点（最高点和最底点)(汽车过桥为例汽车过桥为例)实例分析实例

5、分析一、一、汽车过桥汽车过桥123N汽车通过桥最高点时，汽车通过桥最高点时，车对桥的压力车对桥的压力以以“凸形桥凸形桥”为例分析：为例分析：1、分析汽车的受力情况、分析汽车的受力情况N2、找圆心、找圆心3、确定、确定F合合即即F向心力向心力的方向。的方向。4、列方程、列方程NGF合合= G-NFF合向心力2vGNmR2vNGmR2vNNG mR压力 学生分析汽车通过最底点时车学生分析汽车通过最底点时车对桥对桥 (过水路面过水路面)的压力的压力 2vNGmr小结小结:比较三种桥面受力的情况比较三种桥面受力的情况 （超重？（超重？ 失重？）失重？）2vNGmGr2vNGmGrN=Gvg R影片中赛

6、车通过凸起的路面时，若减少事故，你影片中赛车通过凸起的路面时，若减少事故，你能否求出赛车在最高点的能否求出赛车在最高点的最大最大速度？速度？你的思路是？你的思路是？2vGmr思考与讨论思考与讨论 地球可以看做一个巨大的拱形桥。汽车沿地球可以看做一个巨大的拱形桥。汽车沿南北行驶，不断加速。请思考：会不会出南北行驶，不断加速。请思考：会不会出现这样的情况。现这样的情况。 速度大到一定程度时，地面对车的支持力速度大到一定程度时，地面对车的支持力是是0？此时汽车处于什么状态？驾驶员与座？此时汽车处于什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感觉？觉？课后作业课后作业汽车速度增大汽车速度增大v思维拓展思维拓展书面作业书面作业 教材教材 P77 3、6飞车走壁飞车走壁 (海南汽车试验场海南汽车试验场)海南汽车试验场内环境优美，花香鸟语，各种试验道路纵横交错，形成一道独特的风景线。其中，高速性能试验跑道尤为特别，它全长6公里，是我国最长的高速试车道， 南北两个环道有如两个环型墙壁绕成一圈，跑道两边高差达5米多，有两层楼高，路面与地平面的夹角成43度多，当汽车在上面驾驶时，有如飞车走壁一般，真叫人惊叹不已。 有机