《向心力的实例分析》精品.ppt

实例3——竖直面内的圆周运动 生活中我们经常会看到美丽的拱形桥，而很少见到凹形桥，那拱形桥有哪些优点呢？ 拱形桥可以让更大的船只通过，利于通航。 发洪水的时候，拱形桥在相同的时间内可以流过更多的水，利于泄洪。 更加坚固、美观。…… 汽车过桥问题 黄石长江大桥 N=mg对桥的压力等于车重 受力如图： G N 求汽车以速度v 过半径为r 的拱桥时对拱桥的压力？ N G 汽车做什么运动？什么力作向心力？ 受力分析如图 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。 一、汽车过桥问题 汽车过拱桥最高点时 （2）当 时,N=0.临界速度 （1）当 时，NG，失重，v越大，N越小 （3）当 时，物体做_平抛_运动. 汽车将脱离桥面，发生危险。 例一、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少？ 解：汽车通过桥顶时，受力情况如图。 汽车通过桥顶时： G N h 由牛顿第三定律： O r 注意:汽车过桥的速度不得太大,否则N’将消失,汽车将飞离桥面. 例题3、质量是1×103kg的汽车驶过一座拱桥，已知桥顶点桥面的圆弧半径是90m，g=10m/s2。 求： （1 )汽车以15 m/s的速度驶过桥顶时，汽车对桥面的压力； （2） 汽车以多大的速度驶过桥顶时，汽车对桥面的压力为零？ 3.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？ N G 【解】G 和 N 的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得： 可见汽车的速度越大对桥的压力越大。 汽车 对桥的压力自身重力属超重现象 解得： 由牛顿第二定律： G h N’ N 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，求汽车在最底部时对桥面的压力是多少？ 解：汽车通过底部时，受力情况如图。 小节:此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象 比较三种桥面受力的情况 FN=G 小节:此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象 日常生活中，当你骑自行车快速通过凹凸不平的路面时，不知道你有没体会到过与平路不一样的感觉？有时感觉飘起来，有时屁股震得好痛。 通过这堂课的学习，你学到了什么？ * * * * 向 心 力 的 实 例 分 析 本节课的学习目标 1、知道向心力是物体沿半径方向所受的合外力提供的。 2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。 3、会在具体问题中分析向心力的来源，并进行有关计算。 交通运输部新闻发言人何建中表示，7月上中旬有4个桥相继垮塌，交通运输部门会同有关部门正在进行调查取证和分析，桥梁垮塌事故的原因也将公布。在几次事故中，超载多成为“压垮”桥梁的“祸首”。 （一)公路载客汽车不得超过核定的载客人数，但按照规定免票的儿童除外，在载客人数已满的情况下，按照规定免票的儿童不得超 过核定载客人数的10%； (二)载货汽车车厢不得载客。在城市道路上，货运机动车在留有安全位置的情况下，车厢内可以附载临时作业人员1人至5人；载物高度超过车厢栏板时，货物上不得载人； (三)摩托车后座不得乘坐未满12周岁的未成年人，轻便摩托车不得载人。 违规装载规定： 这些惨重事件和沉痛教训与我们这节课即将学习的内容息息相关，今天，我们通过两种圆周运动实例-------“汽车火车转弯”和“汽车过拱桥” 的分析来解决如何避免上述事件的发生。 1 复习提问，匀速圆周运动的物体受到向心力．向心力是怎样产生的？ 　例如： （1）绳拉物体做匀速圆周运动，绳的拉力提供向心力． （2）物体随水平圆盘做匀速周围运动，静摩擦力提供向心力． 小结：向心力是由物体实际受到的一个力或几个力的合力提供的 分析和解决匀速圆周运动的问题，关键是要把向心力的来源搞清楚。 向心力是按效果命名的力，并不是一种新性质的力，受力分析时绝不能额外加上一个向心力。 下面让我们从分析向心力角度进一步研究几个实例： 实例1——汽车拐弯（水平面内的圆周运动） 让我们一起来看汽车拐弯 大货车拐弯直接翻车.f4v（翻车视频 .f4v） 如图 汽车为什么没能安全拐弯呢？ 影响汽车能否安全拐弯的因素又有哪些呢？ 请同学们用学过物理知识来分析一番 汽车拐弯时受力分析 汽车受到的力有： F摩 F牵 向心力由沿转弯半径指向里面的静摩擦力提供 由谁来提供向心力 摩擦力、 牵引力 支持力、 重力、 圆心方向 那圆周运动需要的向心力与哪些因素有关？ F向= 汽车拐弯其中向心力由沿转弯半径指