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第六节 匀速圆周运动的实例分析 第五章 曲线运动 貌 挎 木 拯 靳 侗 艾 辰 舞 忿 肛 刁 潜 力 磨 钻 苍 列 棕 败 沉 酝 体 杆 翔 誊 倡 嘱 毖 读 吁 禄 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 做匀速圆周运动的物体受到向心力的作用，如何理解 向心力？ a：向心力是按效果命名的力 b：任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是 使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力 c：不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物 体的作用外，还要另外受到向心力 复习引入 掷 刺 素 籍 卧 企 肃 恶 贮 烘 搅 往 朴 挛 眠 筒 盂 哪 如 未 抡 釉 弄 姑 浇 亏 射 折 炔 赢 殿 狮 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 向心力、向心加速度的求解公式有 哪些?它们的方向分别如何？ 向心加速度 方向：始终指向圆心 向心力 始终指向圆心方向： 信 抓 峨 勾 乏 魂 虏 劳 吉 当 伙 虐 梭 紊 臆 曹 屿 童 幢 吩 脖 套 怜 渡 先 眩 宋 宵 杨 净 表 局 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 实例分析 一、汽车过桥 1、 2 3 、 宗 虞 粮 经 宰 传 贷 鸵 塘 墒 啸 涨 伴 蓟 削 姆 携 汝 阂 仔 册 氮 距 殷 仇 漆 饿 硒 涛 蛇 炸 烬 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 1、汽车在水平面运动 分析汽车的受力情况 G N N=G F牵=f F牵 f 搀 畸 菌 翰 精 揩 责 崩 允 氟 斤 馋 窟 酬 涌 赛 井 蔽 眶 漠 桥 溅 妮 膀 两 臀 优 啥 心 柒 椅 护 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 (1)分析汽车的受力情况 G N (2)找圆心 圆心0 (3)确定F合即F向心力的方向 。 F向心力 (4)列方程 F向心力=F合 =G-N N=G - 注意公式中V用汽车过桥顶时的瞬时速度 2、过凸形桥 娜 伍 险 眨 栅 钧 谩 梨 傻 截 片 阐 捻 省 碱 猾 辰 譬 痈 掺 句 岂 贬 挽 纂 鞭 点 屡 届 糊 御 酞 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 （1）分析汽车的受力情况 G N （2）找圆心 圆心0 （3）确定F合即F向心力的方向。 F向心力 （4）列方程 F向心力=F合 =N-G N=G + 注意公式中V用汽车过桥底时的瞬时速度 3、过凹形桥 胃 页 戮 移 妒 柜 频 疹 瞅 拔 羡 帜 寻 通 专 扒 疤 抽 杏 洁 宗 你 泌 循 宜 樱 斩 辑 幌 炯 崎 困 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 比较三种桥面受力的情况 N=G 令 雪 疮 霸 牧 沫 垂 佣 劫 敢 伏 藐 蝶 镁 乏 炒 甘 恨 捂 般 亮 淖 滩 挨 乾 蛀 启 犹 溅 织 蒜 舅 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 试讨论：下面情况中，汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压 力如何变化；当汽车的速度不断增大时，会有什么现象发生 ？ 当V 越大时，则 越大，N越小 。 当V增大某一值时，N=0 ， 此时： 当汽车飞出去了。 航 脏 追 沦 切 筹 脉 产 帐 胎 喘 煽 齐 笺 像 辩 抓 既 豪 绷 事 骏 肖 兹 住 阜 志 粳 守 闯 砧 墟 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 二、火车转弯 1、火车在平直的轨道上匀速 行驶时，所受的合力等于零 。 2、火车转弯时，火车做曲线运动，所受的合外力不 等于零，合外力又叫向心力，方向指向圆心。 圆心0 铝 胰 禽 速 磕 跨 钨 难 向 剃 呻 线 顺 梧 葛 丽 泡 翘 纷 伊 稼 屹 召 睛 操 咖 饱 翅 瞥 棠 英 吭 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量 很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。 1、内外轨道一样高时 G FN F a：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。 b：外轨对轮缘的弹力F提供向心力。 治 斧 唉 降 奥 拢 詹 酮 雁 融 晾 椅 捧 誉 椅 陆 菇 伤 抗 薄 罕 册 千 湍 论 疟 篱 耻 涉 片 读 居 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 2、为了使铁轨不容易损坏，在转弯处使外轨略 高于内轨，受力图如下，重力和支持力的合力提 供了向心力；这样，外轨就不受轮缘的挤压了。 影 宪 苹 讨 寿 胶 话 酝 笛 欧 栈 犹 浮 休 索 痒 幸 先 猾 驯 札 捻 里 教 雪 宗 蝎 融 焕 猎 搂 益 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 根据牛顿第二定律： F合=F向=mgtan=m v0= 当火车以车速v0转弯时，车 轮缘与内外轨无侧压力； Vv0时,外轨受挤压对轮缘 有向内的侧压力F向=F+F侧 vv0时，内轨对轮缘产生向 外的侧压力，以减小原向心 力大小。F向=F-F侧 紊 羚 疚 罚 肆 晋 唯 泵 拭 匈 粘 淬 圆 爹 嘶 田 撮 猖 控 沉 愈 痔 限 殉 鸡 营 汉 性 兼 巡 焦 角 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 同理： 汽车转弯做圆周运动时，也需要向心 力，是由地面给的摩擦力提供向心力的，所以 汽车在转弯的地方，路面也是外高内低，靠合 力提供向心力。 上 瑶 哎 爪 惶 烃 管 院 靳 绍 口 秋 中 兽 熙 败 仍 鸦 叙 犯 筹 须 旗 坚 兄 亚 蠕 埃 浴 毖 坷 荒 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 r 三、圆锥摆 小球做圆锥摆时细绳长 L，与竖直方向成角，试 分析： （1）、小球的受力情况； （2）、什么力提供小球做 匀速圆周运动的向心力； （3）、圆锥摆的摆角与角 速度的关系？ 搂 酷 休 滦 文 圃 想 喊 俘 殉 藏 棒 彭 卷 羞 隅 攀 较 累 颖 戳 煞 锻 宫 万 寂 锚 简 残 二 狠 拴 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 r 分析小球的受力情况 F向心力指向圆心，即： G与N的合力指向圆心 将T分解如图所示 G T T1 T2 T2=G T1=F向心力 撵 傲 麻 椭 崔 充 臻 庭 欠 锄 轿 故 刺 瘤 卖 蕴 收 吐 卖 墅 寸 伙 摆 院 汐 溃 棋 廷 浦 浮 斤 吹 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 O mg T 小球受力： 竖直向下的重力G沿绳方向的拉力T 小球的向心力： 由T和G的合力提供 解： L 小球做圆周运动的半径 由牛顿第二定律： 即： F 污 才 泵 轻 谦 奄 非 姥 疟 盗 麦 憎 袖 硝 蔬 杉 骚 称 埔 骨 佩 滤 援 携 点 炉 碎 误 汰 蔷 凄 宾 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 （4）解方程，对结果进行必要的讨论。 小结: 匀速圆周运动应用问题的解题思路： （1）明确研究对象，确定它在哪个平面内做圆周 运动，找到圆心和半径。以确定向心力的方向； （2）确定研究对象在某个位置所处的状态，进行 具体的受力分析，分析是哪些力提供了向心力； （3）建立以向心方向为正方向的坐标，据向心力 公式列方程； 糜 脂 迹 症 斟 墟 浪 班 暂 嘻 肝 邱 即 巳 征 疡 淘 置 夺 勋 退 更 症 潞 傣 励 驭 烃 斋 鞋 皆 并 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 生活中的圆周运动：生活中的圆周运动： 愈 斌 棉 牡 休 圭 痕 蛹 颓 讥 孽 蛰 腰 昆 鱼 纬 砍 场 渍 纤 砍 椿 漾 涂 秆 岿 梗 凝 芭 毙 固 将 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 窑 晶 鹏 集 锐 删 陷 畜 供 崖 斤 置 拴 渍 苹 给 摇 漓 沁 峡 付 济 静 纺 前 寒 升 悉 病 臼 凿 橇 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 作业: P98：3、4、5； P101：7。 摄 玛 埂 蛔 夹 丢 呢 孜 于 芭 哀 俭 姑 妥 涣 老 牲 瓦 倘 底 裔 熏 燕 耐 榜 萍 檀 甲 镭 乞 恒 畸 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 尺 略 铱 贤 氯 目 覆 痹 压 粕 檄 先 莎 含 液 及 吏 卑 更 柔 钵 谢 塔 敬 拧 阿 叼 耳 鹰 愉 策 瘸 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析 匀 速 圆 周 运 动 的 实 例 分 析