粤教版高中物理：生活中向心力—修改后

1、2 2、向心力公式：、向心力公式： 向心加速度公式：向心加速度公式： 2FmrrvmF22ra rva21 1、向心力定义：、向心力定义：沿沿 ，始终使物体，始终使物体维持在圆周轨道上运动的力叫做向心力。维持在圆周轨道上运动的力叫做向心力。沿半径指向圆心沿半径指向圆心 向心力和向心加速度的公式虽然是从匀速圆周运动中得出向心力和向心加速度的公式虽然是从匀速圆周运动中得出的，但也适用于非匀速圆周运动。在非匀速圆周运动中使用上的，但也适用于非匀速圆周运动。在非匀速圆周运动中使用上述公式求质点在圆周上某点的向心力和向心加速度的大小时，述公式求质点在圆周上某点的向心力和向心加速度的大小时，必须用该点的瞬

2、时速度值。必须用该点的瞬时速度值。火车弯道处路基为什么要设火车弯道处路基为什么要设计成倾斜的呢？计成倾斜的呢？生活中的向心力生活中的向心力很多桥为什么要设计成拱形很多桥为什么要设计成拱形呢？呢？物理模型物理模型F摩摩GN生活场景生活场景向摩FFV物理模型物理模型F摩摩生活场景生活场景向摩FFrvmF2摩在一段半径为在一段半径为8m8m的水平弯道上，已知路面对汽车轮的水平弯道上，已知路面对汽车轮胎的最大静摩擦力是车重的胎的最大静摩擦力是车重的0.80.8倍，则倍，则（1 1）汽车拐弯时的安全速度是多少？）汽车拐弯时的安全速度是多少？（2 2）如果你是设计师，你会如何设计路面以使汽车）如果你是设计

3、师，你会如何设计路面以使汽车行驶更安全？行驶更安全？rvmF2摩F摩摩V解解: :分析可得汽车转弯时分析可得汽车转弯时F F摩摩= F= F向，向，即即：rvmF2摩smsmgrvrvmmg/8 /8108 . 0 8 . 0 8 . 02 所以，汽车拐弯的安全速所以，汽车拐弯的安全速度是度是8m/s8m/s。物理模型物理模型rvmmg2tanGNF生活场景生活场景火车弯道处路基为什么要火车弯道处路基为什么要设计成倾斜的呢？设计成倾斜的呢？摩托车手过弯道时为什摩托车手过弯道时为什么要向内倾斜？么要向内倾斜？物理模型物理模型F牵牵F摩摩NGrvmNmg2生活场景生活场景向FNmg1.1.汽车质量

4、为汽车质量为1000kg, 1000kg, 拱形桥的半径为拱形桥的半径为10m10m，(g=10m/s(g=10m/s2 2) )则则（1 1）当汽车以）当汽车以5m/s5m/s的速度通过桥面最高点时，对桥的的速度通过桥面最高点时，对桥的压力是多大？压力是多大？（2 2）如果汽车以）如果汽车以10m/s10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥的速度通过桥面最高点时，对桥的压力又是多大呢？的压力又是多大呢？rvmNmg2N7500 )N105-(101000 22rvmmgN解：解：（1）汽车受力分析如图所示汽车受力分析如图所示,分析可得分析可得 mg-N= Fmg-N= F向，向，即：即：F牵牵

5、F摩摩NG此时，汽车对桥的压力为此时，汽车对桥的压力为7500N7500N（2）此时汽车对桥面的压力）此时汽车对桥面的压力N=0时，仅由重力提供时，仅由重力提供向心力。向心力。F牵牵F摩摩Grvmmg2物理模型物理模型F牵牵F摩摩NG生活场景生活场景rvmmgN2向FmgN2. 2. 质量为质量为1000kg1000kg的汽车以的汽车以5m/s5m/s的速度驶过半径为的速度驶过半径为10m10m的凹形路面最低点时，对路面的压力是多大？的凹形路面最低点时，对路面的压力是多大？（4 4）列已知条件，根据向心力公式求解物体的）列已知条件，根据向心力公式求解物体的受力情况或运动情况。受力情况或运动情况

6、。（1 1）明确研究对象，找出对象做圆周运动的圆心）明确研究对象，找出对象做圆周运动的圆心和半径；和半径；（2 2）对研究对象进行受力分析；）对研究对象进行受力分析；（3 3）分析研究对象做圆周运动的向心力来源；）分析研究对象做圆周运动的向心力来源；解决圆周运动问题的一般步骤：解决圆周运动问题的一般步骤：如图所示一个水平转盘，盘上距转轴如图所示一个水平转盘，盘上距转轴0.5m0.5m处有一个质量处有一个质量为为0.5kg0.5kg的木块随盘做匀速圆周运动。木块转盘之间的的木块随盘做匀速圆周运动。木块转盘之间的最大静摩擦力为最大静摩擦力为1.96N1.96N。（1 1）如果木块在转盘上无滑动，请

7、画出木块的受力示意）如果木块在转盘上无滑动，请画出木块的受力示意图。图。（2 2）如果转盘的速度为）如果转盘的速度为1m/s1m/s，那么木块随转盘转动需要，那么木块随转盘转动需要的向心力是多少？木块与转盘间的静摩擦力是的向心力是多少？木块与转盘间的静摩擦力是 多少？多少？（3 3）如果转盘的速度为）如果转盘的速度为2m/s2m/s，那么木块随转盘转动需要，那么木块随转盘转动需要的向心力是多少？木块还会随盘转动吗？的向心力是多少？木块还会随盘转动吗？ 练习：如图所示一个水平转盘，盘上距转轴练习：如图所示一个水平转盘，盘上距转轴0.5m0.5m处有处有一个质量为一个质量为0.5kg0.5kg的木

8、块随盘做匀速圆周运动。的木块随盘做匀速圆周运动。木块木块转盘之间的最大静摩擦力为转盘之间的最大静摩擦力为1.96N1.96N。（1 1）如果木块在转盘上无滑动，请画出木块的受力）如果木块在转盘上无滑动，请画出木块的受力示意图。示意图。F摩摩GN（2 2）如果转盘的速度为）如果转盘的速度为1m/s1m/s，那么木块随转盘转，那么木块随转盘转动需要的向心力是：动需要的向心力是： ；木块与转盘间的静；木块与转盘间的静摩擦力是摩擦力是 。解解: :(2)(2)当转盘速度为当转盘速度为 m/sm/s时，木块需要的向心力为时，木块需要的向心力为：NNrvmF )5 . 05 . 0( 2向摩擦力提供向心力，所以：摩擦力提供向心力，所以：NFF 向摩11121F摩摩GN1N1N（3 3）如果转盘的速度为）如果转盘的速度为1.4m/s1.4m/s，那么木块随转盘，那么木块随转盘转动需要的向心力是：转动需要的向心力是： ；木块与转盘间的；木块与转盘间的静摩擦力是静摩擦力是