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文档简介

6.4生活中的圆周运动1、向心力的特点：2、向心力的作用：方向始终指向圆心，与速度垂直。改变速度的方向。4、向心力的来源：3、向心力的大小：可以由几个力的合力、某一个力或某一个力的分力来提供。Fn==mω2Rv2Rm知识准备：思考与讨论：在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力的作用？这几个力的关系如何？思考与讨论：1、火车转弯时是在做什么运动？2、是什么力提供向心力？轮缘车轮的构造G外轨内轨FN外轨对轮缘的弹力提供向心力铁路的弯道——内外轨一样高思考：靠这种办法得到的向心力缺点是什么？

如何解决这一实际问题？OF铁路的弯道——外轨高于内轨解决方案θFNGOF合θ铁路的弯道——外轨高于内轨2、受力分析1、轨道分析F合＝mgtanθ3、速度分析v＝gRtanθ

F合＝Fn火车转弯时所需的向心力Fn=

m

v2R讨论：如果火车在转弯处的速度不等于规定的

速度会发生怎样的情况？列车超速脱轨2、当v＜gRtanθ

时：1、当v＞gRtanθ

时：GFNθ轮缘受到外轨向内的弹力GFNθFF轮缘受到内轨向外的弹力挤压轮缘分析OOF合＝mgtanθFn=

m

v2R1、赛车道转弯处的特点？2、为何要这样设计？公路转弯萧县岱湖桥凹形路面拱形桥凹形桥转化模型F压＝FN＝mg水平桥拱形桥凹形桥汽车过桥汽车质量为m，通过桥最高点速度为v，桥半径为R，则在最高点汽车对桥的压力为多大？mgFNFn=

m

v2R解：F合＝mg－FNv2R∴mg－FN＝mv2R∴FN＝mg－m由牛顿第三定律得v2RF压＝mg－mFN＜mg失重状态若汽车通过拱桥的速度增大，会出现什么情况？汽车过桥——拱形桥v2Rmg＝mmgFN当FN=

0时，出现飞车现象，汽车做平抛运动，汽车及其中的物体处于完全失重状态。v＝gRv2RFN＝mg－m汽车过桥——拱形桥汽车质量为m，通过桥最低点速度为v，桥半径为R，则在最低点汽车对桥的压力为多大？解：F合＝FN－mgv2R∴FN＝mg+

m由牛顿第三定律得v2RF压＝mg+

mv2R∴FN－mg＝mFN＞mg超重状态FNmgFn=

m

v2R汽车过桥——凹形桥拱形桥凹形桥转化模型失重超重航天器中的失重现象及离心现象1．航天器在近地轨道的运动．(1)对航天器，在近地轨道可认为地球的万有引力等于其重力，重力充当向心力，满足的关系为Mg＝．(2)对航天员，由重力和座椅的支持力提供向心力。满足的关系为mg－FN＝

，由此可得FN＝0，航天员处于完全失重状态，对座椅压力为零．(3)航天器内的任何物体之间均没有压力．2．对失重现象的认识．航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体不受地球引力．正因为受到地球引力的作用才使航天器连同其中的乘员做匀速圆周运动．3．离心运动．(1)定义：物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动．(2)原因：向心力突然消失或外力不足以提供所需向心力．学以致用2、汽车过桥1、铁路的弯道F合＝mgtanθFn=

m

v2Rv＝gRtanθ

凹形桥：

超重v2RF压＝mg+

m

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