理化生圆周运动的案例分析.pptxVIP

会计学 1 理化生圆周运动的案例分析 2 第1页/共32页 3 2.知道向心力是圆周运动的物体沿半径方向的合力，不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动 1.通过日常生活中的常见例子，学会分析具体问题中的向心力来源 3.能运用匀速圆周运动规律分析和处理生活中的具体实例 第2页/共32页 4 1.做匀速圆周运动的物体受到向心力的作用，如何理解向心力？  向心力是按效果命名的力  任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力  不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用力外，还要受到向心力 复习回顾 第3页/共32页 5 匀速圆周运动： o 复习回顾 视频 第4页/共32页 6 拉力的方向指向圆心，与速度方向垂直，且不断变化。 第5页/共32页 7 v t s a v T ω a a∥v: a⊥v: 第6页/共32页 8 2.试说出计算向心力、向心加速度的公式 向心加速度的大小： 向心力的方向： 始终指向圆心 向心力的大小: 始终指向圆心 向心加速度的方向： 第7页/共32页 9 分析以下实例中向心力的来源 第8页/共32页 10 如果你坐过过山车,在最高点和最低点有何感受？请交流一下你的感受。 第9页/共32页 11 案例1 游乐场中的圆周运动：过山车 在最高点 第10页/共32页 12 案例2 水流星的圆周运动 第11页/共32页 13 在最高点 在最高点 第12页/共32页 14 如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R，小球经过圆轨最高点时刚好不脱离圆轨．则其通过最高点时（ ） A．小球对圆环的压力大小等于mg B．小球受到的向心力等于重力 C．小球的线速度大小等于 D．小球的向心加速度大小等于g BCD 第13页/共32页 15 案例3 汽车过拱形桥 第14页/共32页 16 第15页/共32页 17 1. 汽车静止在桥顶与通过桥顶是否为同种状态？ 2. 汽车过拱桥桥顶的向心力如何产生？ 想一想 说一说 方向如何？ 第16页/共32页 18 Mg-F=mv2/r 解：对汽车进行受力分析 由牛顿第二定律知 F=mg-mv2/r （2） 讨论：当v = 时， F =？ 当0 ≤ v ＜ 时 ，F=？ 当 v ＞ 时, F=？ 0 mg-mv2/r 不存在; 汽车将飞离桥面 由牛顿第三定律知汽车对桥面的压力F/=F 第17页/共32页 19 4. 质量可以不计的细杆的一端固定着一个质量为m的小球，另一端能绕光滑的水平轴O转动.让小球在竖直平面内绕轴O做半径为l的圆周运动，小球通过最高点时的线速度大小为v.下列说法中正确的是( ) A、v不能小于 B、v＝ 时，小球与细杆之间无弹力作用 C、v大于 时，小球与细杆之间的弹力随v增大而增大 D、v小于 时，小球与细杆之间的弹力随v减小而增大 BCD 第18页/共32页 20 你见过凹形的桥吗？ 第19页/共32页 21 质量为m的汽车在凹桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为 r，重力加速度为g。求汽车通过桥的最低点时对桥面的压力F。并讨论若速度增大会发生什么情况? 思考与交流 第20页/共32页 22 N-mg=mv2/r 质量为m的汽车在凹桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为 r，重力加速度为g。求汽车通过桥的最低点时对桥面的压力F。并讨论若速度增大会发生什么情况? 第21页/共32页 23 案例4 车转弯时所需向心力 第22页/共32页 24 第23页/共32页 25 外轨略高于内轨时： 火车受力： 竖直向下的重力 G 火车的向心力： 由G和N的合力提供 垂直轨道面的支持力N 试推导：火车的限速为 思考：为什么火车要限速？ 由力的关系得： 由向心力公式得： F合外 由几何关系得： θ 第24页/共32页 26 若火车速度与设计速度不同会怎样？ 过大时：外侧轨道与轮之间有弹力 过小时：内侧轨道与轮之间有弹力 需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求 思考：当火车提速后，如何对旧的铁路弯道进行改造？内外轨的高度差h如何确定？ 想一想 说一说 第25页/共32页 27 火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为30m/s，则下列说法中正确的是（ ） A.仅内轨对车轮有侧压力 B.仅外轨对车轮有侧压力 C.内、外轨对车轮都有侧压