2.3生活中的圆周运动课件高一下学期物理粤教版2

生活中的圆周运动1.物体做匀速圆周运动需要什么力?谁来提供?知识回顾物体需要向心力，由合力提供向心力2.向心力的计算公式?F合“供需”平衡物体做匀速圆周运动提供物体做匀速圆周运动的合力物体做匀速圆周运动所需的力=，由物体受力情况决定由物体的运动情况决定实例3拱形和凹形路面问题1：汽车静止在桥上与通过平桥时，受力怎样？F压＝FN＝mg问题：汽车通过桥最高点时，求车对桥的压力？（已知汽车质量为m，通过最高点时速度为v,重力加速度为g，拱形桥的半径为R）实例3拱桥与凹形路面问题汽车过拱形桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？mgFNv2Rmg－FN＝mv2RFN

＝mg－mv2RF压＝FN

＝mg－m汽车对桥的压力小于其所受重力，即处于失重汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小FN

＜mg牛顿第二定律：牛顿顶三定律：v2Rmg＝m当FN

=0

时，汽车脱离桥面，做平抛运动，汽车及其中的物体处于完全失重状态。FN＝0

时，汽车的速度为多大？v2RFN

＝mg－m

试分析如果汽车的速度不断增大，会有什么现象发生呢？mg变形：其他条件不变，分析汽车通过最低点时车对桥(过水路面)的压力。（已知汽车质量为m，通过最高点时速度为v,重力加速度为g，凹形桥的半径为R）汽车过凹形桥时，在最低点时，车对凸桥的压力又怎样？FNmgv2RFN

＝mg+

mv2RF压＝FN

＝mg+

mv2RFN－mg＝m汽车对桥的压力大于其所受重力，即处于超重。若汽车通过凹桥的速度增大，会出现什么情况？FN

＞mg处理匀速圆周问题一般思路1、明确研究对象；2、确定圆周运动所在平面，明确圆周运动的轨迹、圆心位置；3、受力分析，指向圆心方向的合力即向心力。4、用牛顿第二定律及向心力公式结合列方程求解实例1：公路弯道汽车在水平公路上转弯时相当于什么运动？思考：汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢?OmgFNFf实例1汽车转弯

汽车在水平路面上转弯向心力来源：汽车侧向所受的静摩擦力OmgFNFf当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大,当静摩擦力为最大静摩擦力时:OmgFNFf

当汽车以沿圆盘转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了这个速度,汽车将发生侧滑现象。

在公路转弯处，如何使汽车不必大幅减速而又能安全通过呢？改进措施:(1)增大转弯的半径(2)增加路面的粗糙程度改进措施:生活中的公路弯道：外高内低！FNmgθ生活中的公路弯道：外高内低！速度大于此时由哪些力的合力提供向心力？FNmgθf实例2火车转弯——内外轨道一样高1.火车在水平轨道匀速转弯时，火车的向心力是由什么力提供的？

2.如此设计下，有何弊端？

3.应如何改进呢？

FOmgN请同学们仔细观看视频,观察真实的火车轨道是怎样的？实例2火车转弯轨道对轮缘无挤压，此时火车的受力？GFNF合θ火车转弯临界速度:重力G与支持力FN的合力F合提供火车转弯的向心力铁路的弯道——外轨高于内轨F合＝mgtanθ火车转弯时所需的向心力

当v＜gRtanθ

：

当v＞gRtanθ

：GFNθ轮缘受到外轨向内的弹力GFNθFF轮缘受到内轨向外的弹力思考与讨论若火车的速度大于或小于这个值时，会怎么样呢？2.处理圆周运动问题的一般步骤：（1）明确研究对象，找出圆周平面，确定圆心和半径（2）进行受力分析，画受力分析图（3）找出在半径方向的