圆周运动的实例分析

1、1、水平面上的匀速圆周运动、水平面上的匀速圆周运动2、竖直面上的圆周运动、竖直面上的圆周运动 光滑水平面上匀速圆周运动的小球光滑水平面上匀速圆周运动的小球 分析受力：分析受力： 重力、支持力和绳的拉力重力、支持力和绳的拉力向心力方向：向心力方向：指向圆心指向圆心向心力：向心力： 三个力的合力三个力的合力重力和支持力平衡重力和支持力平衡F向向=F合合=F拉拉 静止在匀速圆周运动圆盘上的木静止在匀速圆周运动圆盘上的木块块分析受力：分析受力： 重力、支持力和静摩擦力重力、支持力和静摩擦力向心力方向：向心力方向：指向圆心指向圆心向心力：向心力： 三个力的合力三个力的合力重力和支持力平衡重力和支持力平衡

2、F向向=F合合=Ff 匀速转动的圆筒内壁上紧靠的物体匀速转动的圆筒内壁上紧靠的物体分析受力：分析受力： 重力、静摩擦力和支持力重力、静摩擦力和支持力向心力方向：向心力方向：指向圆心指向圆心向心力：向心力： 三个力的合力三个力的合力重力和静摩擦力平衡重力和静摩擦力平衡F向向=F合合=FN 圆锥摆圆锥摆分析受力：分析受力：重力、绳的拉力重力、绳的拉力向心力的方向：向心力的方向：指向圆心指向圆心向心力：向心力：重力和绳的拉力重力和绳的拉力的合力的合力F向向=F合合 火车转弯火车转弯 火车转弯火车转弯构造：构造： 火车转弯火车转弯受力分析：受力分析：重力和支持力平衡重力和支持力平衡牵引力和阻力平衡牵引

3、力和阻力平衡向心力由铁轨对轮向心力由铁轨对轮缘的挤压力提供缘的挤压力提供F向向 火车转弯火车转弯设计：设计：向心力由重力和支持力的合力提供向心力由重力和支持力的合力提供F合合=mgtan 当当V= V0 时，时，F合合=F向向F向向= mv02/rV0为火车的设计时速为火车的设计时速当当V V0 时，时，F合合F向向当当VF向向汽车过拱桥：汽车过拱桥：汽车重力和桥对车的支汽车重力和桥对车的支持力的合力持力的合力分析受力：分析受力： 重力、桥对车的支持力重力、桥对车的支持力向心力方向：向心力方向：指向拱形桥所在圆指向拱形桥所在圆的圆心的圆心向心力：向心力：F合合=F向向汽车过拱桥：汽车过拱桥：过

4、拱形桥的最高点：过拱形桥的最高点：F合合=G - FNF向向=mv2/r过凹形桥的最低点：过凹形桥的最低点：由：由：F合合=F向向 得：得：G FN=mv2/rFN=G mv2/r （FNG）水流星：水流星：GFF1F2VO分析受力：重力和绳的拉力分析受力：重力和绳的拉力向心力：拉力和重力在法向上的分力的合力向心力：拉力和重力在法向上的分力的合力不是匀速圆周运动不是匀速圆周运动水流星：水流星：竖直面上做圆周运动的竖直面上做圆周运动的绳绳拉小球到达最高点时：拉小球到达最高点时：受力分析：重力和拉力受力分析：重力和拉力F拉拉G向心力方向：指向圆心向心力方向：指向圆心向心力：向心力： F向向=F合合

5、 F合合=F拉拉+G F向向=mv2/r若若G=mv2/r， F拉拉=0，球刚好通过最高点，球刚好通过最高点若若G0，球能够通过最高点球能够通过最高点F拉拉=mv2/r - G若若Gmv2/r，没有没有F拉拉，球不能通过最高点球不能通过最高点 竖直面上做圆周运动小球在竖直面上做圆周运动小球在杆（环）杆（环）上到达最高上到达最高 点时：点时：受力分析：重力和拉力（或支持力）受力分析：重力和拉力（或支持力）向心力方向：指向圆心向心力方向：指向圆心向心力：向心力： F向向=F合合 F向向=mv2/r若若G=mv2/r， 杆（环）对球无作用力，重力提供向心力杆（环）对球无作用力，重力提供向心力若若Gmv2/r， 杆（环）对球有支持力，杆（环）对球有支持力， F向向=F合合=G - FN过山车：过山车：计算通过最高点的安全线速度计算通过最高点的安