生活中的圆周运动.ppt

1、8生活中的圆周运动,知识回顾,物体做圆周运动时，受力有何共同点 物体需要指向圆心的向心力 向心力的特点 方向：总是指向圆心 大小：,c.由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。,1、内外轨道一样高时,G,FN,F,a.此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。,b.外轨对轮缘的弹力F提供向心力。,(,火车转弯时所需的向心力是有重力G支持力FN的合力F来提供,设车轨间距为L，两轨间高度差为H，转弯半径为R，质量为M的火车运行。,据三角形边角关系：,对火车受力情况分析：重力和支持力的合力提供向心力，对内外轨都无压力,又因为很

2、小所以,综合有,故,又,所以,实际中，铁轨修好后H、R、L定，又g给定值，所以火车拐弯时的车速为一定值。,二、汽车过拱桥,F合=G F,F向=mv2/r,由F合=F向,GF=mv2/r,F=Gmv2/r G,汽车过凸形桥,取向心加速度方向为正方向,由牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力小于汽车的重力,当时，汽车对桥面无压力,思考与讨论,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大时，会有什么现象发生呢？,根据牛顿第三定律：F压=FN,即：,由上式可知，v增大时，F压减小，当 时，F压=0；当 时，汽车将脱离桥面，发生危险。,思考与讨论,请你根据上

3、面分析汽车通过凸形桥的思路，分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车的重量大还是小？,F合=F G F向=mv2/r由 F合= F向 F G =mv2/r F =Gmv2/r G,由牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力大于汽车的重力,比较三种桥面受力的情况,练习1 电影片断中的问题,在头文字D中，周杰伦饰演的角色是如何超过前面的赛车？请用今天所学的知识解释。,2、最佳方案,火车以半径R= 900 m转弯，火车质量为8105kg ，速度为30m/s，火车轨距l=1.4 m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，轨道应该垫的高度h？ （较小时tan=sin）,由力的关系得：,由向

4、心力公式得：,由几何关系得：,解：,=0.14m,三、向心、圆周、离心运动,“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动,供,提供物体做圆周运动的力,需,物体做匀速圆周运动所需的力,F=,F,F,列车速度过快，造成翻车事故,过山车,水流星,一根绳子系者一个盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子就在竖直面内做圆周运动，到最高点时，杯口朝下，但杯中的水不会流下来，为什么呢？,作圆周运动的物体总需要由向心力。如图所示，当杯子以速度v转过最高点时，杯中的向心力的方向向下；,对杯中的水，,即：,杯中的水恰不流出,FN,若转速增大， 时，即 时，杯中水还有远离圆心的趋势，水当然不会流出，此时杯底是有压力，即,由此可知，v越大，水对杯子的压力越大。,表演“水流星”节目的演员，只要保持杯子在圆周运动最高点的线速度不得小于,即,例题：如图所示，用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周运动，圆周半径为R则下列说法正确的是（ ） A小球过最高点时，绳子张力可以为零 B小球过最高点时的最小速度为零,D小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反,C小球刚好过最高点时的速度是,练习2 飞车走壁,摩托车飞车走壁，请分析受力情况，解释现象,研究圆周运动的要点,从“供”“需