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1、向心力的实例分析第1页，共17页，编辑于2022年，星期五上节回顾上节回顾做圆周运动的物体一定要受到一个始终做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用。指向圆心等效力的作用。向心力可以由一个力或几个力的合力提供向心力可以由一个力或几个力的合力提供第2页，共17页，编辑于2022年，星期五第3页，共17页，编辑于2022年，星期五汽车转弯汽车转弯1.汽车在平直轨道上行驶与转弯时有汽车在平直轨道上行驶与转弯时有何不同？何不同？在平直轨道上汽车做直线运动，受到的合力为在平直轨道上汽车做直线运动，受到的合力为零或者与速度方向在同一直线上零或者与速度方向在同一直线上转弯时做曲线运动，需要向心
2、力转弯时做曲线运动，需要向心力第4页，共17页，编辑于2022年，星期五2.那么由什么力为汽车提供向心力呢？那么由什么力为汽车提供向心力呢？摩擦力摩擦力f所以，当转弯过快或转弯半径太小时，摩擦力不足以所以，当转弯过快或转弯半径太小时，摩擦力不足以提供汽车转弯时所需向心力。这时候汽车将发生事故。提供汽车转弯时所需向心力。这时候汽车将发生事故。第5页，共17页，编辑于2022年，星期五GNNG让汽车换个弯道匀速转弯F第6页，共17页，编辑于2022年，星期五如果由这个合力F为汽车转弯提供向心则：则：此时，不需摩擦力提供向心力，汽车能够安全转弯。此时，不需摩擦力提供向心力，汽车能够安全转弯。这个理想
3、的转弯速度取决于弯道的半径和倾角这个理想的转弯速度取决于弯道的半径和倾角第7页，共17页，编辑于2022年，星期五第8页，共17页，编辑于2022年，星期五请同学们思考一下：如果火车转弯时的速度超过了理想转弯速度，那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？如果火车转弯时的速度小于理想转弯速度，那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？外轨外轨内轨内轨第9页，共17页，编辑于2022年，星期五V 设汽车质量为设汽车质量为m m，以恒，以恒定的速率定的速率V V通过半径为通过半径为R R的拱桥顶时。的拱桥顶时。求求：此此时汽车对桥的压力时汽车对桥的压力NRG解解：汽车受力如图所示，重力：汽车受力如图所示，重力G与
4、支持力与支持力N为汽车提供过拱桥的向为汽车提供过拱桥的向心力心力由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力为由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力为那么当汽车的速度为多少时汽车的压力为零那么当汽车的速度为多少时汽车的压力为零呢？呢？则：则：第10页，共17页，编辑于2022年，星期五讨论：若是凹形圆桥面讨论：若是凹形圆桥面汽车对桥的压力等于汽车对桥的压力等于多少？多少？NG从上面的研究可以看出来，是哪一种圆桥能够减从上面的研究可以看出来，是哪一种圆桥能够减小汽车对桥面的压力呢？小汽车对桥面的压力呢？第11页，共17页，编辑于2022年，星期五结论：结论：当过最高点的速度：当过最高点的速度：水流星节目水流星
5、节目一定成功一定成功临界条件：临界条件：最高点最高点如图所示是一个在竖直平面内做圆周运动的如图所示是一个在竖直平面内做圆周运动的水流星，经过最高点的线速度至少需要多大水流星，经过最高点的线速度至少需要多大?刚好过最高点的速度特刚好过最高点的速度特征和条件？征和条件？刚好过最高点的速度刚好过最高点的速度特征和条件？特征和条件？杆杆线或绳线或绳第12页，共17页，编辑于2022年，星期五 当当 时，细绳对小时，细绳对小球没有拉力作用。向心球没有拉力作用。向心力只由小球所受重力提力只由小球所受重力提供。供。线或绳线或绳如果如果 ，轻绳，轻绳对小球存在拉力对小球存在拉力第13页，共17页，编辑于202
6、2年，星期五小球过最高点时，如果V=0，则轻杆对小球支持力N=mg。如果 则和轻绳一样，杆对小球没有力的作用。所以当 时，轻杆对小球有支持力的作用。如果 ，轻杆对小球有拉力作用。杆杆第14页，共17页，编辑于2022年，星期五课堂小结：课堂小结：一、学习了做圆周运动物体在转弯时的向心力实例分析一、学习了做圆周运动物体在转弯时的向心力实例分析二、二、用向心力公式求解有关问题的解题方法：用向心力公式求解有关问题的解题方法：1 1、受力分析、受力分析2 2、分析做圆周运动的向心力、分析做圆周运动的向心力F F来源来源3 3、利用向心力、利用向心力 F=F=解方程求出答案解方程求出答案第15页，共17页，编辑于2022年，星期五作业：课本P807第16页，共17页，编辑于2022年，星期五第17页，共17页，编辑于2022年，星期五