高一物理生活中圆周运动PPT课件

1、二、火车转弯外轨外轮内轮内轨内轨第1页/共22页1 1、内外轨道一样高时：F 向心力 F F 由外侧轨道对外轮的压力提供2、当外轨略高于内轨时：F火车的向心力：由mg和FN 的合力提供mgFN火车的力：竖直向下的重力 mg垂直轨道面的支持力 FN第2页/共22页赛车转弯赛车转弯第3页/共22页 例、质量为m 的汽车以恒定的速率 v 通过半径为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？二、拱型桥第4页/共22页h 例、质量为m 的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？解：汽车通过桥顶时，受力情况如图：汽车通过桥顶时：rvmFmgN2mgrv

2、mmgFN2FNFNrvmmgFFNN2由牛顿第二定律：由牛顿第三定律：Or注意：注意：汽车过拱型桥的速度不宜过大,否则FN将消失,汽车将飞离 桥面。第5页/共22页你见过凹形的桥吗？泸定桥第6页/共22页h由牛顿第二定律：GrvmmgFN2FNrvmmgFFNN2FN 拓展拓展: : 汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹型桥面，如图所示，求汽车在最低点时对桥面的压力是多大？解：汽车通过底部时，受力情况如图：rvmmgFN2注意：注意：汽车过凹形桥的速度不宜过大,否则FN过大,汽车可能压坏 凹型桥或者爆胎。r第7页/共22页拱型桥：rvmmgFN2rvmmgFN2凹型桥： 无论过拱型桥还是凹型桥

3、，都应当减速行驶。第8页/共22页RvmmgFN2mgFNrvmFmgN2根据牛顿第二定律：第9页/共22页 地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时，支持力会变成零？Rvmmg20 skmsmsm/9 . 7/7900/100064008 . 9 此时司机处于完全失重状态。gRv 第10页/共22页四四.离心运动离心运动做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢？如果物体受的合力不足以提供向心力，样运动呢？如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运

4、动呢？发表你的见解并说明原因。它会怎样运动呢？发表你的见解并说明原因。第11页/共22页若若Fmrw2，物体做什么运动？，物体做什么运动？第12页/共22页几种常见情景的向心力分析：几种常见情景的向心力分析：荡秋千时的向心力-第13页/共22页“过山车”中的向心力第14页/共22页汽车转弯时的向心力第15页/共22页飞机在水平面内盘旋飞机在水平面内盘旋OmOlm竖直方向：竖直方向：FT cosmg水平方向：水平方向：F合合= =m2l sin竖直方向：竖直方向：F升升 cosmg水平方向：水平方向：F合合= =m2rOrFTmgF合合mgF合合F升升第16页/共22页OORmm竖直方向：竖直方

5、向：FN cosmg水平方向：水平方向：F合合= =m2rOr竖直方向：竖直方向：FN cosmg水平方向：水平方向：F合合= =m2 R sinmgFNF合合mgFNF合合第17页/共22页OmgFN物体相对转盘静止，物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动随盘做匀速圆周运动rF静静竖直方向：竖直方向：FNmg水平方向：水平方向：F合合= =F静静= =m2rF静静vABFa回顾：回顾：A、B一起向左加一起向左加速，分析速，分析A的受力情况。的受力情况。F静静v谁充当向谁充当向心力？心力？静摩擦力静摩擦力指向圆心指向圆心转盘上的向心力第18页/共22页第19页/共22页 生活中有很多运动都可以看作圆周运动，解决这类问题的关键就是（1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；（2）进行受力分析，画出受力分析图;（3）求出在半径方向的合力，即向心力；（4）用牛顿第二定律 结合