鲁科版物理必修二43向心力的实例分析教学1.ppt

知识回顾 物体做圆周运动时，需要受到指向圆心的等效力的作用 向心力的特点 方向：总是指向圆心 大小： 向心力公式的理解 实例研究1：车在水平路面上转弯 赛道的设计 二.竖直面上的圆周运动 如图为过山车轨道的一部分，若要使车厢能安全通过圆形轨道，车厢应从多高处释放？轨道半径为R,不计一切摩擦与阻力。 　　为何“水流星”在最高点时,水不会洒出来？ 研究圆周运动的要点 从“供”“需”两方面来进行研究 分析物体受力，求沿半径方向的合外力 确定物体轨道，定圆心、找半径、用公式，求出所需向心力 “供”“需”平衡做圆周运动 * 第三节 向心力的实例分析 F 提供物体做圆周运动的力 物体做圆周运动所需的向心力 “供”、“需”平衡 物体做圆周运动 = O mg N f 受力分析 一.水平面上的圆周运动 = 如何设计一种弯道，让赛车高速转弯时向心力由其它力来提供？ 内侧 外侧 弯道设计：路面倾斜 例1. 汽车质量为m,路面倾角为θ ，转弯半径为r,若要使汽车在转弯时地面对其侧向静摩擦力为零，且汽车近似做匀速圆周运动，求汽车转弯时向心力的大小以及转弯时的速度。 F向=mg tan θ =m r V2 V= gr tanθ （弯道设计速度） N 外高 内低 O F向 θ G θ 当V实际 V设计时： 当V实际V设计时： 路面对车轮有沿斜面向内侧的静摩擦力 路面对车轮有沿斜面向外侧的静摩擦力 V设计= g rtanα N 外高 内低 O F向 θ G θ （1）、分析行驶的汽车经过拱形桥面最高点时的受力情况，分析此时向心力。 G N 最高点 实例分析2.小车在竖直面内做圆周运动 O （设汽车质量为m，桥面半径为r，此时速度为v ） G N 最低点 （2）、分析行驶的汽车经过凹形桥面最低点时的受力情况，分析此时向心力。 O （设汽车质量为m，桥面半径为r，此时速度为v ） 若要让小车冲到轨道最高点, 小车在最高点速度要满足什么条件? 要到达最高点v≥ mg N G N （3）、小车在竖直面圆周轨道内部运动情况 分析最高点小车受力情况 R h？ 思考题一 思考题二 * * * *