第二节 向心力 生活中的向心力.ppt

汽车拐弯 三 生活中的向心力 (1)在水平路面上转弯 汽车转弯时所需向心力 由静摩擦力 f 提供 汽车拐弯 三 生活中的向心力 (2)在倾斜路面上转弯 车受重力mg及路面的弹力N的合力F水平并指向圆周弯道的圆心，充当向心力，由图可知: 【例题1】（2008广东理科基础·7）汽车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧。两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙。以下说法正确的是（ ） A．f甲小于f乙 B．f甲等于f乙 C．f甲大于f乙 D．f甲和f乙大小均与汽车速率无关 讨论火车转弯时所需向心力 1、铁轨 凸起的轮缘 凸起的轮缘 F 向心力 F 由外侧轨道对车轮的压力提供 外轨和外轮之间的磨损大， 铁轨容易受到损坏 N mg F 2.火车在倾斜路面上转弯 2.火车在倾斜路面上转弯 外轨道对车轮（轮缘）有侧压力 内轨道对车轮（轮缘）有侧压力 内、外轨道对车轮（轮缘）都没有侧压力 G N F’ G N F 【例题2】火车铁轨转弯处外轨略高于内轨的原因是（ ） A．为了使火车转弯时外轨对于轮缘的压力提供圆周运动的向心力 B．为了使火车转弯时的向心力由重力和铁轨对车的弹力的合力提供 C．以防列车倾倒造成翻车事故 D．为了减小火车轮缘与外轨的压力 BD h是内外轨高度差，L是轨距 G N h L ? Fn 注意这时的向心力是水平的 ? ? Fn=mgtanα≈mgsinα=mgh/L （4）设计时速 3. 汽车过拱桥问题 N G N G 当 可见v↑，N↓ ，N=0（临界速度） 支持力N和重力G的合力 提供向心力 v v （超重） （失重） 【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？ 【例题4】一辆卡车在丘陵地区以大小不变的速度行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是(　　) A．a处　　 B．b处 C．c处 D．d处 【例题5】 : 小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成θ角，求小球做匀速圆周运动的角速度ω。 O‘ O mg T F 小球受力： 解： θ L 小球做圆周运动的半径 由牛顿第二定律： 即： R 质点在细绳作用下在竖直面内做圆周运动 质点沿竖直光滑轨道内侧做圆周运动 T mg T mg 过最高点的最小速度是多大? O B A C D mg N mg N N A 【例题1】如图所示,一质量为m的小球用长为L的细绳悬于O点,使之在竖直平面内做圆周运动,小球通过最低点时速率为v,则小球在最低点时细绳的张力大小为多少? O mg T 杂技演员表演“水流星”节目，我们发现不管演员怎样抡，水都不会从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出。这是为什么？ ①?当 时，Ｎ＝０，水在杯中刚好不流出，此时水作圆周运动所需向心力刚好完全由重力提供，此为临界条件。 ②??当 时，Ｎ０，杯底对水有一向下的力的作用，此时水作圆周运动所需向心力由Ｎ和重力Ｇ的合力提供。 ③ 当 时，Ｎ０，实际情况杯底不可能给水向上的力，所以，此时水将会流出杯子。 过最高点的最小速度是多大? V=0 Ｌ 【例题1】用一轻杆栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是（ ） A.小球过最高点时,杆子的张力可以为零 B.小球刚好过最高点是的速度是 C.小球过最高点时,杆子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反 D.小球过最低点时,杆子对小球的作用力一定与球所受的重力方向相反 R ACD 【例题3】一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方L/2处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间（ ） A．小球线速度没有变化 B．小球的角速度突然增大到原来的2倍 C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍 D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍 ABC