匀速圆周运动实例分析

1、水平面匀速圆周运动水平面匀速圆周运动实例分析实例分析ONGf1、汽车在水平面内转弯问题：、汽车在水平面内转弯问题：（1）静摩擦力提供汽车做圆周运动所需的向心力）静摩擦力提供汽车做圆周运动所需的向心力NGf（2）汽车转弯中的临界问题）汽车转弯中的临界问题 ：例例1：汽车在半径为：汽车在半径为r的水平弯道上转弯的水平弯道上转弯,如果汽车与地面的动摩擦因数为如果汽车与地面的动摩擦因数为,那么那么汽车不发生侧滑的最大速率是多大汽车不发生侧滑的最大速率是多大?解：解： F合合=F向向2mmvrm g=NGfmvgr2、汽车在倾斜面上转弯问题：、汽车在倾斜面上转弯问题：重力和支持力的合力提供向心力重力和支

2、持力的合力提供向心力NGF合合例例2：在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，：在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为高一些，路面与水平面间的夹角为设拐弯路设拐弯路段是半径为段是半径为R的圆弧，要使车速为的圆弧，要使车速为v时车轮与路面时车轮与路面之间的横向之间的横向(即垂直于前进方向即垂直于前进方向)摩擦力等于零，摩擦力等于零，v应等于多少？应等于多少？NGF合合解：解： F合合=F向向 2tanmvmgr=tanvrg其它相似实例：其它相似实例：（）火车转弯：（）火车转弯：NG重

3、力和支持力的合力提供向心力重力和支持力的合力提供向心力F合合（2）飞机转弯：）飞机转弯：重力和空气升力的合力提供向心力重力和空气升力的合力提供向心力F气气GF合合3、圆锥摆：、圆锥摆：重力和拉力的合力提供向心力重力和拉力的合力提供向心力TGF合合例例3：一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿：一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，一条长度为竖直方向，一条长度为L的轻绳一端固定在圆锥体的点的轻绳一端固定在圆锥体的点O处，另一端拴一个质量为处，另一端拴一个质量为m的小球（可看作质点），的小球（可看作质点），摆绳与轴线夹角为摆绳与轴线夹角为，物体绕圆锥体轴线做水平匀速圆，物体绕圆锥

4、体轴线做水平匀速圆周运动。若保证小球不离开圆锥体，求小球做匀速圆周周运动。若保证小球不离开圆锥体，求小球做匀速圆周运动的速度运动的速度v的范围？的范围？ TGF合合解解: 圆锥体对小球支持力为零时，圆锥体对小球支持力为零时，小球受到的重力和拉力的合力提供小球受到的重力和拉力的合力提供向心力向心力 F合合=F向向 2tansinmvmgL=sintanvg L（）小球在光滑漏斗内壁上做水平匀速圆周运动：（）小球在光滑漏斗内壁上做水平匀速圆周运动：重力和支持力的合力提供向心力重力和支持力的合力提供向心力NGF合合其它实例：其它实例：2tanmvmgr=（）小球在光滑碗内壁上做水平方向圆周运动：（）小球在光滑碗内壁上做水平方向圆周运动：NGF合合重力和支持力的合力提供向心力重力和支持力的合力提供向心力NGF合合NGF合合F气气GF合合TGF合合NGF合合NGF合合解决此类问题方法总结解决此类问题方法总结:1、四确定：确定研究对象、确定轨道平面、确定圆、四确定：确定研究对象、确定轨道平面、确定圆 心位置、确定向心力的方向；心位置、确定向心力的方向；2、受力分析，确定向心力方向；、受力分析，确定向心力方向；3、在力的平行四边形中弄清各力间的关系，列供需、在力的平行四边形中弄清各力间的关系，列供需 平衡方程求解；平衡方程求解；4、对于临界问题，要抓住供需关系在临界条件下进、对于临界问题，要抓