生活中的圆周运动(水平面)

1、高中物理 必修 21.1.质点做匀速圆周运动的质点做匀速圆周运动的条件条件： （1 1）质点具有初速度；）质点具有初速度； （2 2）质点受到的合外力始终与速度方向垂直，）质点受到的合外力始终与速度方向垂直， 且两者在同一平面内；且两者在同一平面内； （3 3）合外力大小保持不变，且）合外力大小保持不变，且rvmrmmaFn22高中物理 必修 2“供需供需”平衡平衡 物体做匀速圆周运物体做匀速圆周运动动F2vmr=2.2.对向心力公式的理解对向心力公式的理解提供提供物体做匀速物体做匀速圆周运动的力圆周运动的力物体做匀速圆周物体做匀速圆周运动运动所需所需的力的力从从“供供” “需需”两方面两方面

2、研究做圆周运动研究做圆周运动的物体的物体高中物理 必修 21.转弯时所需向心力由转弯时所需向心力由静静摩擦力摩擦力提供。提供。FNmgFf mg =FNFf=mV2rrV一、水平路面的转弯一、水平路面的转弯高中物理 必修 22.2.摩擦力是有限的，不能超过最大静摩擦力摩擦力是有限的，不能超过最大静摩擦力( (最大静摩擦力约等于滑动摩擦力最大静摩擦力约等于滑动摩擦力) )。rvmmgFN2grv一、水平路面的转弯一、水平路面的转弯高中物理 必修 2高中物理 必修 2支支FmgG hL mgtan 合合F二、倾斜路面的转弯二、倾斜路面的转弯高中物理 必修 2rvmFFn2mgtan 合合Lgrhv

3、Lh故：又较小的时候由于sin,sintan支支FmgG hL mgtan 合合F二、倾斜路面的转弯二、倾斜路面的转弯高中物理 必修 2三、火车的转弯三、火车的转弯高中物理 必修 2三、火车的转弯三、火车的转弯高中物理 必修 2外轨外轮内轮内轨内轨火车车轮模型火车车轮模型三、火车的转弯三、火车的转弯高中物理 必修 21 1. .内内外轨道一样高时：外轨道一样高时：F向向心力心力 F F 由外由外侧侧轨道对外轨道对外轮轮的压力的压力提供提供三、火车的转弯三、火车的转弯高中物理 必修 22.2.当当外轨略高于内轨时：外轨略高于内轨时：向心力向心力由由mg和和FN 的的合力提供合力提供FmgFN三、

4、火车的转弯三、火车的转弯高中物理 必修 2三、火车的转弯三、火车的转弯高中物理 必修 2假如你是设计师，你设计了一段半径为假如你是设计师，你设计了一段半径为r r，倾角为，倾角为的弯道，按照刚才的分析，你会如何规定火车转弯的弯道，按照刚才的分析，你会如何规定火车转弯的速度？的速度？ FNGr 三、火车的转弯三、火车的转弯高中物理 必修 2vFmr 2vFmr 2vFmr 2“供供”“”“需需”是否平衡是否平衡决定物体做何种运决定物体做何种运动动供供需需离心运动的防止和应用离心运动的防止和应用近心、离心、圆周运动近心、离心、圆周运动提供物体做圆提供物体做圆周运动的力周运动的力物体做匀速圆周物体做

5、匀速圆周运动所需的力运动所需的力匀速圆周运动匀速圆周运动离心运动离心运动近心运动近心运动高中物理 必修 22 2解题的关键是根据平行四边形定则求出合外力，再根据解题的关键是根据平行四边形定则求出合外力，再根据涉及到的物理量选用向心力公式，有时需要结合几何关系进行涉及到的物理量选用向心力公式，有时需要结合几何关系进行计算。计算。3 3圆周运动问题解题步骤：确定研究对象圆周运动问题解题步骤：确定研究对象确定轨道平面、确定轨道平面、圆心、半径圆心、半径受力分析受力分析列列F F合合F F向向求解求解1 1解决水平面上的圆周运动问题的基本思路解决水平面上的圆周运动问题的基本思路: :在分析受力的在分析

6、受力的基础上基础上, ,列竖直方向的平衡方程和水平面上牛顿第二定律方程列竖直方向的平衡方程和水平面上牛顿第二定律方程( (即向心力的表达式即向心力的表达式) )即可即可高中物理 必修 2 如图，两个质量均为如图，两个质量均为m m的小木块的小木块a a和和b b( (可视为质点可视为质点) )放放在水平圆盘上，在水平圆盘上，a a与转轴与转轴OOOO的距离为的距离为l l，b b与转轴的距离为与转轴的距离为2 2l l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k k倍，重力加速倍，重力加速度大小为度大小为g g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表