圆周运动实例1汽车过拱桥.ppt

,第三节圆周运动实例分析第1课时,一、复习：圆周运动相关知识,1.描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。,2.向心力的求解公式有哪几个？,3.如何求解向心加速度？,（的单位是弧度rad）,A,B,S,R,二、解圆周运动问题的基本步骤,1.确定作圆周运动的物体作为研究对象。2.确定作圆周运动的轨道平面、圆心位置和半径。3.对研究对象进行受力分析画出受力示意图。4.运用平行四边形定则或正交分解法（取向心加速度方向为正方向）求出向心力F。5.根据向心力公式，选择一个公式列方程求解,分析和解决匀速圆周运动的问题，关键的是要把向心力的来源搞清楚，明确什么力提供向心力。,圆周运动的应用（一）竖直面内圆周运动,黄石长江大桥,汽车过拱桥,F合=mg F,由 F合=F向,取向心加速度方向为正方向,例1：质量为m的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多少？,思考与讨论,根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压力越小。试分析一下，当汽车的速度不断增大时，会有什么现象发生呢？,根据牛顿第三定律：,由上式可知，v增大时，F压减小，当 时，F压=0；当 时，汽车将脱离桥面，发生危险。,当FN=0时解得：,如图所示，汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法正确（）,A 汽车的向心力就是它所受的重力 B 汽车的向心力就是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心 C 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D 以上均不正确,思考与讨论,请你根据上面分析汽车通过凸形桥的思路，分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车的重量大还是小？,F合=F mg,由 F合=F向,比较三种桥面受力的情况,小节:此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象,如图所示，一辆装满货物的汽车在丘陵地区行驶，由于轮胎太旧，途中“放了炮”，你认为在图中A、B、C、D四处，“放炮”可能性最大的是()AA处 BB处CC处 DD处,一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是多少？若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是多少？,如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部（取g10m/s2）（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？,