物理离心现象（二）课件-2024-2025学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

3.3离心现象（二）为什么桥的外形都是凸起的而没有凹陷的？这样的设计跟向心力又有什么关系呢？导入新课新课教学二、竖直面内的圆周运动由牛顿第三定律得：Nmg解：对汽车mg与N二力平衡，N=mg1.汽车通过平桥时，对桥面的压力多大？汽车通过平桥时，对桥面的压力F压=N=mg2.一辆质量为m的汽车，当它以速度v通过半径为r

的拱桥最高点时，对拱桥的压力多大？解：mg和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，可见汽车的速度越大对桥的压力越小。Nmg

当0时汽车对桥的压力为零。（临界速度）汽车脱离桥面，做平抛运动。失重状态由牛顿第三定律得：由牛顿第二定律得：∴汽车对拱桥的压力为：当v大于v0时，汽车会做什么运动？Nmg超重状态3.一辆质量为m的汽车，当它以速度v通过半径为r

的凹形桥最低点时，对桥面的压力多大？解：mg和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第三定律得：由牛顿第二定律得：∴汽车对桥面的压力为：可见汽车的速度越大对桥面的压力就越大。如果汽车通过凹形桥的速度增大，会出现什么情况？容易破胎比较三种桥面受力的情况N=mgmgNmgmgNN失重超重1.一辆卡车在丘陵地匀速率行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是()A.a处

B.b处

C.c处

D.d处练一练abcdD2、如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是

()A.在竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力：重力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力BC思考：过山车为什么在最高点也不会掉下来?O讨论：小球偏离原运动轨迹，不能通过最高点

⑴轻绳和外轨模型（最高点）

模型一mgNv

最高点：

当N＝0时：

则：①当时，②当时，③当时，轨道提供支持力绳子提供拉力小球模拟过山车Ov

⑵轻杆和双轨模型（最高点）能过最高点的临界条件:mgNN=0NN

模型二当时，①当速度

时,②当速度

时,③当速度

时,杆和轨道对小球无作用力。杆既可以提供拉力，也可以提供支持力杆对小球是拉力;外轨对小球有向下的压力。杆对小球是支持力;内轨对小球有向上的支持力。物理情景图示在最高点的临界特点做圆周运动条件细绳拉着小球在竖直平面内运动T=0

在最高点时速度应不小于小球在竖直放置的光滑圆环内侧运动N=0

在最高点时速度应不小于小球固定在轻杆上在竖直面内运动v>0F向>0F向＝N＋mg或F向＝mg－N在最高点速度应大于0小球在竖直放置的光滑管中运动v>0F向>0F向＝N＋mg

或F向＝mg－N在最高点速度应大于0课堂小结1.如图所示，长为L的细线一端固定，另一端系一质量为m的小球。小球在竖直平面内摆动，通过最低点时的速度大小为v，则此时细线对小球拉力的大小为（）A．mg

B．

C．D．课堂练习D2.（多选）如图，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O点的

水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它在竖直平面内做

圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点。

则杆对球的作用力可能是()A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为压力C．a处为压力，b处为拉力D．a处为压力，b处为压力AB3.把盛水的小水桶拴在长为l的绳子的一端，使这个小水桶在竖直平面内做圆周运动，要使水在小水桶转到最高点时不从桶里流出来