《向心力的实例分析》课件

1、向心力的求解公式是什么？复习思考题：2mrwF rvm22)2(Tmr2)2(fmr1 1、自行车转、自行车转弯时，稍一弯时，稍一倾斜就过去倾斜就过去了，摩托车了，摩托车转弯倾斜度转弯倾斜度要大一些。要大一些。摩托赛车时摩托赛车时转弯，倾斜转弯，倾斜度更大，几度更大，几乎倒在地上。乎倒在地上。 问：什么力问：什么力提供向心力？提供向心力？向心力与倾向心力与倾斜度有关吗？斜度有关吗？有何关系？有何关系？问题问题1 1：摩托车转弯：摩托车转弯解析解析：由地面对车的静摩擦力提供车做圆周运由地面对车的静摩擦力提供车做圆周运动的向心力。动的向心力。G车车N车车f（1）以车为研究对象）以车为研究对象（2）

2、以人为研究对象）以人为研究对象转弯时，人随车一起做圆周运动，他的转弯时，人随车一起做圆周运动，他的向心力由重力和支持力的合力提供。向心力由重力和支持力的合力提供。G人人N人人F人的倾斜度越大，倾角人的倾斜度越大，倾角越大，向心越大，向心力就越大。力就越大。rvmgmF2tan人问题问题2 2、火车转弯：、火车转弯： 火车在火车在平直轨道上平直轨道上匀速行驶时，匀速行驶时，所受的合力所受的合力等于等于0 0，那，那么当火车转么当火车转弯时，我们弯时，我们说它做圆周说它做圆周运动，那么运动，那么是什么力提是什么力提供火车的向供火车的向心力呢？心力呢？转弯处转弯处-外轨略高于内轨。外轨略高于内轨。

3、(1)(1)、外轨略高于内轨时、外轨略高于内轨时火车拐弯火车拐弯 火车转弯时所火车转弯时所需的向心力是需的向心力是有重力有重力G支持支持力力FN的合力的合力F来提供来提供 若火车的拐弯处轨道面倾角为若火车的拐弯处轨道面倾角为，应有：，应有：rF = mgtan 2mvr=分析分析:当当r、一定时，一定时，车行驶的速度车行驶的速度v=tangr车行驶的速度车行驶的速度vtangr外轨对车有向内的推力外轨对车有向内的推力车行驶的速度车行驶的速度v G2mvr小结：汽车过拱桥或凹桥 经凸桥最高点时由牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力小于汽车的重力 2RvmFmgNmgRvmgFN2当时，汽车对桥面无压

4、力 Rgv 由牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力大于汽车的重力 n经凹桥最低点时 2RvmmgFNmgRvmgFN2想一想：游乐园里的过山车用的又是什么原理呢？想一想：游乐园里的过山车用的又是什么原理呢？最高点：F向向= G +FN2amr= G +FN当FN =02mvr= GFNG最低点问题4：水流星 杂技表演中有一个杂技表演中有一个“水流星水流星”的节目：在一只水杯的节目：在一只水杯中装上水，然后让桶在竖直平面内做圆周运动，水不会中装上水，然后让桶在竖直平面内做圆周运动，水不会洒出来。这是为什么？洒出来。这是为什么？G解析： 当水杯运动到最高点的时候，如果水没有洒出来，那么在其他位置上水也

5、不会洒出来。所以选取最高点为研究对象。如果水刚好能在竖直平面内做圆周运动而不洒出的话，这时杯中的水在最高点只受到重力的作用，向心力由重力提供，则rvmmgF2向心grv 所以，只要水杯做圆周运动的速度v “水流星”的表演就一定会成功。gr用细线系一小球，使它在竖直平面内做用细线系一小球，使它在竖直平面内做圆周运动，当小球达到最高点时，其受圆周运动，当小球达到最高点时，其受力情况是力情况是1、受到重力、线的拉力和向心力、受到重力、线的拉力和向心力2、可能只受到重力作用、可能只受到重力作用3、可能只受到线的拉力、可能只受到线的拉力4、所受合外力为零、所受合外力为零飞车走壁飞车走壁: 马戏团演员在表

6、演飞车走壁时，人车在一个水平面马戏团演员在表演飞车走壁时，人车在一个水平面上沿竖直粗糙墙壁上做匀速圆周运动，人车所受外上沿竖直粗糙墙壁上做匀速圆周运动，人车所受外力力G与静摩擦力与静摩擦力f平衡。车轮对墙壁的作用力为平衡。车轮对墙壁的作用力为N，墙，墙壁的反作用力壁的反作用力N就是人车所需向心力。应有就是人车所需向心力。应有 当当m、r一定时，一定时，越大，越大，N就越大。就越大。2mrN 例例 m=5000kg 的汽车的汽车,通过半通过半径径R=50m的拱型桥顶时速度的拱型桥顶时速度为为5m/s.则汽车对桥顶的压力则汽车对桥顶的压力是多少是多少?在水平面上转弯和汽车，向心力是（在水平面上转弯

7、和汽车，向心力是（ ）1、水平面对汽车的静摩擦力、水平面对汽车的静摩擦力2、水平面对汽车的滑动摩擦力、水平面对汽车的滑动摩擦力3、汽车受到的重力和水平面对汽车支、汽车受到的重力和水平面对汽车支持力的合力持力的合力4、汽车受到的重力、水平面对汽车支、汽车受到的重力、水平面对汽车支持力和汽车支持力和汽车牵引力的合力持力和汽车支持力和汽车牵引力的合力 汽车驶过凸形拱桥顶点时对桥的压力汽车驶过凸形拱桥顶点时对桥的压力为为F1，汽车静止在桥顶时对桥的压力为，汽车静止在桥顶时对桥的压力为F2，那么那么F1和和F2比较（比较（ ）1、 F1F2 2、 F1=F23、 F1F2 4、 都有可能都有可能在下面介

8、绍的各种情况中，哪种情况将在下面介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象出现超重现象1、荡秋千经过最低点的小孩、荡秋千经过最低点的小孩2、汽车过凸形桥、汽车过凸形桥3、汽车过凹形桥、汽车过凹形桥4、在绕地球做匀速圆周运动的飞船中、在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器的仪器总结总结:匀速圆周运动解题步骤匀速圆周运动解题步骤 1明确研究对象明确研究对象 2受力分析受力分析 3确定确定”圆轨道平面和圆心圆轨道平面和圆心” 4明确明确”向心力来源向心力来源” 5根据牛顿运动定律列方程求解根据牛顿运动定律列方程求解例题：例题： 如图所示，用细绳拴着质量为如图所示，用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周的物体，在竖直平面内做圆周运动，圆周半径为运动，圆周半径为R则下列说法则下列说法正确的是（正确的是（ ）A小球过最高点时，绳子张力小球过最高点时，绳子张力可