高中物理 向心力 总结.ppt

学生分析汽车通过最底点时车对桥 (过水路面)的压力 小结:比较三种桥面受力的情况 （超重？ 失重？） N=G  影片中赛车通过凸起的路面时，若减少事故，你能否求出赛车在最高点的最大速度？ 汽车速度增大 v 思维拓展 三、航天器中的失重现象 思考： 1、航天器在起动上升时，航天员处在超重还是失重状态？ 2、航天器在轨道正常运行时，航天员处在超重还是失重状态？ （1）航天器加速上升时 （2）航天器正常运行时，航天员受到地球引力和飞船坐舱的支持力合力提供向心力 mg 航天员处于完全失重状态 超重 思考： 有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远，从而摆脱了地球引力。这种说法对吗？ 上述观点是错误。正是由于地球引力的存在，才使航天器连同其中的人和物体环绕地球做圆周运动。若没有引力则不会绕地球做圆周运动。 　做圆周运动的物体，在向心力突然消失或合外力不足以提供做圆周运动的向心力时，做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫离心运动。 四、离心运动 2、 运动和力的关系 （1）当F合＝F向时，物体做匀速圆周运动 （2）当F合＝0时，物体沿切线方向飞出远离圆心 （3）当F合＜F向时，物体做逐渐远离圆心运动 3、离心运动的应用： ①离心干燥器 ②离心沉淀器 （4）离心运动的防止： ①汽车在公路转弯处的限速 ②转动的砂轮、飞轮限速 思考：如果物体实际提供的合力大于所需的向心力，物体将做何运动？ 课堂训练 1.如图所示，质量分别为2m、m、m的A、B、C放在水平的圆盘上，随圆盘在水平面内做圆周运动，转动半径分别为r、r、2r，当转速逐渐增大时，问哪一个物体首先开始滑动. A C B 物体做匀速圆周运动时 当物体刚好滑动时 ∴物体能否滑动与m无关,r大的易滑动， 故C物体首先开始滑动. 2、如图已知：A、B、C三球质量相等，A、B将OC三等分. 求：OA、AB、BC三段绳所受拉力之比. 解题要点： 三球ω相等 隔离法 对C： 对B： 对A： rA∶rB∶rC=1∶2∶3 TA∶TB∶TC=6∶5∶3 * 物体随盘做匀速圆周运动 * G FN F弹 　　外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。 　　2、火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？ 　　轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！ 　　3、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？ 　　例1、火车速度为30m/s，弯道的半径R=900m，火车的质量m=8×105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？ 　　让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。 FN G o F 　　4、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？ 　　例2、若火车质量为m，转弯半径为r，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为θ ，请问火车的速度为多大？ 　　例3、已知火车速度为30m/s，弯道的半径 r=900m，火车的质量为8×105kg。 　　1、转弯时所需要的向心力多大？ 　　2、若轨道不受轮缘的挤压，轨道与水平面的夹角θ是多大？ 　　3、若轨距为d=1.4m，此时内外轨的高度差h是多少？ (θ很小时，近似有tan θ =sin θ) 　　4、若火车速度为40m/s，此时轮缘的受力情况如何？ 当v=v0时： 当vv0时： 当vv0时： 轮缘不受侧向压力 轮缘受到外轨向内的挤压力 轮缘受到内轨向外的挤压力 F弹 F弹 问题、汽车转弯，情况又如何呢？ 　　如果汽车的速度很大，会出现什么情况呢？有什么解决措施？ 物体做圆周运动要满足什么条件？ 当F合= Fn，做圆周运动 当F合 Fn， 供 ：指向圆心的合力 需 ： 当F合 Fn，做向心(近心)运动 做离心运动 汽车转弯时的措施： 把转弯处的道路修成外高内低。 G FN F向 汽车过拱桥 FN F合=G － FＮ F向=mv2/r 由 F合= F向 G － FＮ= mv2/r FＮ=G － mv2/r ＜G 汽车过凸形桥 取向心加速度方向为正方向 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=FＮ －G F向=mv2/r由 F合= F向 FＮ －G =mv2/r FＮ =G＋mv2/r ＞G V