圆周运动实例1汽车过拱桥ppt课件

1、一、复习：圆周运动相关知识一、复习：圆周运动相关知识1.1.描画匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。描画匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。2.2.向心力的求解公式有哪几个？向心力的求解公式有哪几个？3.3.如何求解向心加速度？如何求解向心加速度？TRtS 2 Tt 2 R RS 的单位是弧度的单位是弧度radABSR mTmrrmmr 22222向向F F 22224Trrra二、解圆周运动问题的根本步骤二、解圆周运动问题的根本步骤1.1.确定作圆周运动的物体作为研讨对象。确定作圆周运动的物体作为研讨对象。2.2.确定作圆周运动的轨道平面、圆心位置和半径。确定作圆周运动的轨道平面

2、、圆心位置和半径。3.3.对研讨对象进展受力分析画出受力表示图。对研讨对象进展受力分析画出受力表示图。4.4.运用平行四边形定那么或正交分解法取向心加速度运用平行四边形定那么或正交分解法取向心加速度方向为正方向求出向心力方向为正方向求出向心力F F。5.5.根据向心力公式，选择一个公式列方程求解根据向心力公式，选择一个公式列方程求解分析和处理匀速圆周运动的问题，关键的是要把向心力分析和处理匀速圆周运动的问题，关键的是要把向心力的来源搞清楚，明确什么力提供向心力。的来源搞清楚，明确什么力提供向心力。圆周运动的运用一圆周运动的运用一竖直面内圆周运动竖直面内圆周运动黄石长江大桥黄石长江大桥汽车过拱桥

3、汽车过拱桥FNF合合=mg F由由 F合合= F向向取向心加速度方向为正方向取向心加速度方向为正方向 例例1：质量为：质量为m的汽车以恒定的速率的汽车以恒定的速率v经过半径为经过半径为r的拱桥，的拱桥，如下图，求汽车在桥顶时对路面的压力是多少？如下图，求汽车在桥顶时对路面的压力是多少？rmF2 向向rmFmgN2 mgrmmgFN 2 思索与讨论思索与讨论 根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度越大，汽根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压力越小。试分析一下，当汽车的速度不断增车对桥的压力越小。试分析一下，当汽车的速度不断增大时，会有什么景象发生呢？大时，会有什么景象发生呢？

4、根据牛顿第三定律：根据牛顿第三定律：rvmmgFFN压2 grv grv 由上式可知，由上式可知，v v增大时，增大时，F F压减小，当压减小，当 时，时，F F压压=0=0；当；当 时，汽车将脱离桥面，发生危险。时，汽车将脱离桥面，发生危险。当当FN=0时解得：时解得：grv 如下图，汽车以速度如下图，汽车以速度v经过一圆弧式的拱桥经过一圆弧式的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法正确顶端时，关于汽车受力的说法正确 A 汽车的向心力就是它所受的重力 B 汽车的向心力就是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心 C 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D 以上均不正确思索与讨论思索与讨

5、论 请他根据上面分析汽车经过凸形桥的思绪，分析一下请他根据上面分析汽车经过凸形桥的思绪，分析一下汽车经过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车汽车经过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车的分量大还是小？的分量大还是小？VVF合合= F mg由由 F合合= F向向rmF2 向向rmmgFN2 mgrmmgFN 2 比较三种桥面受力的情况比较三种桥面受力的情况rvmFGN2 FN=GrvmGFN2 小节小节: :此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的景象，是发生在圆周运动中的超重或失重景象的景象，是发生在圆周运动中的超重或失重景象如下图

6、，一辆装满货物的汽车在丘陵地域行驶，如下图，一辆装满货物的汽车在丘陵地域行驶，由于轮胎太旧，途中由于轮胎太旧，途中“放了炮，他以为在图中放了炮，他以为在图中A、B、C、D四处，四处，“放炮能够性最大的是放炮能够性最大的是( )AA处处 BB处处CC处处 DD处处一辆汽车以一辆汽车以54km/h的速率经过一座拱桥的桥顶，的速率经过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是多少？假设要使汽车过桥顶时对桥面无的半径是多少？假设要使汽车过桥顶时对桥面无压力，那么汽车过桥顶时的速度大小至少是多少？压力，那么汽车过桥顶时的速度大小至少是多少？如图一辆质量为如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部取的圆弧形拱桥顶部取g10m/s21此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？2假设汽车以假设汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，的速度经过拱桥的顶