生活中的圆周运动.ppt

匀速圆周运动F向心就是物体所受的合外力 匀速圆周运动所受的合力有何特征？ 1）效果：产生向心加速度； 2）方向：总指向圆心，是个变力； 3）大小： F=ma=mυ2/r=mω2r =mωυ 4）作用：改变线速度的方向。 复习: 向心力和向心加速度的公式虽然是从匀速圆周运动得出的，但也适用于变速圆周运动和一般的曲线运动。 说明: 在变速圆周和一般曲线运动中，利用上面的公式, 求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小，必须用该点的瞬时速度值。 1、处理匀速圆周运动问题的方法是什么？ 合力=向心力 2、对于变速圆周运动又该如何处理呢？ 把力沿着半径方向和切线方向分解； 沿半径方向的合力=向心力 3、解决圆周运动问题的基本思想是怎样的？ F “供需”平衡 物体做圆周运动 提供物体做圆周运动的力 物体做圆周运动所需的力 = 提问: §5.8 生活中的圆周运动 高中必修2第五章 曲线运动 一、水平面内的圆周运动 O mg FN Ff 提供向心力 受力分析 Ff 1、汽车转弯 思考与讨论： 2.若减少水平弯道处事故，你怎样设计转弯处的路面? 1.赛车影片中，汽车出事故的原因是什么？ F合=f静=mv2/r V= 弯道规定的速度取决于弯道半径和倾角 F合=mgtanθ=mv2/R 你观察过赛车弯道处的路面情况吗? 汽车赛道转弯处是外高内低 （并且超车道比主车道更加倾斜） 汽车在倾斜路面上转弯靠合力提供向心力 那么火车转弯时情况会有何不同呢？画出受力示意图，并结合运动情况分析各力的关系。 F向 G N F f 在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力作用？这几个力的关系如何？ G N f F 2、火车转弯 由铁轨外轨和外轮缘之间互相挤压而产生的弹力提供向心力。 后果会怎样？ 铁轨容易损坏，轨缘也容易损坏. （1）若内外轨道一样高 F 向心力的来源： (2) 外轨略高于内轨 火车受力 垂直轨道面的支持力 N 向心力来源 由G和N的合力提供 N h 竖直向下的重力 G G F 1 2 3 二、竖直面内的圆周运动 汽车过桥 1、分析汽车的受力情况 G N 2、找圆心，确定运动平面 圆心0 3、确定F合即F向心力的方向。 F向心力 4、列方程 F合= F向心力 G-N = N=G - 注意：公式中V用汽车过桥顶时的瞬时速度 失重 以“凸形桥”为例分析： 汽车通过桥最高点时，车对桥的压力 1、分析汽车的受力情况 G N 2、找圆心，确定运动平面 圆心0 3、确定F合即F向心力的方向。 F向心力 4、列方程 注意：公式中V用汽车过桥底时的瞬时速度 F合= F向心力 N-G = N=G + 超重 学生分析汽车通过最底点时车对桥 (过水路面)的压力 N=G 1、分析汽车的受力情况 G N 2、找圆心，确定运动平面 圆心0 3、确定F合即F向心力的方向。 F向心力 4、列方程 F向心力=F合 =N-G N=G + 圆心0 F向心力 F向心力=F合 =G-N N=G - 或 汽车通过水平桥时又该如何分析呢？ 由于桥是水平的，故圆心O在无穷远处，r为无穷大。 N=G 小结：汽车过拱桥： 失重 超重 当V 越大时，则 越大，N越小。 当V增大到某一值时，N=0， 此时： 当 汽车飞出去了。 思考与讨论: 影片中赛车通过凸起的路面时，若为了减少事故，你能否求出赛车在最高点的最大速度？当汽车的速度不断增大时，会有什么现象发生？ 你的思路是？ 汽车不在拱形桥的最高点或最低点时，我们该怎样处理呢？求汽车在图示位置时受到的支持力，需要知道哪些量？ （ 思考与讨论: 则桥面对车的支持力与夹角θ 、车速v都有关。 1、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：( ) a、增大汽车转弯时的速度　 b、减小汽车转弯时的速度 c、增大汽车与路面间的摩擦 d、减小汽车与路面间的摩擦 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c D [例1] 一辆汽车m=2.0×103kg在水平公路上行驶，经过半径r=50m的弯路时，如果车速度v=72km/h，这辆汽车会不会发生事故？(已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fm= 1.4×104N。) 解：这辆汽车经过弯路时所需向心力 据题意，最大静摩擦力只为1.4×104N，所以汽车会发生事故. 复习: 匀速圆周运动的有关