匀速圆周运动实例分析-向心力的来源.ppt

能根据海鸥的飞行姿态判断出它正在做怎样的运动吗？,三 圆周运动实例分析,-向心力的来源,北京177中学 吕宝宏,O,讨论：水平面上绕自身轴匀速旋转的圆盘上放置一木块，木块相对圆盘静止，试分析木块的向心力。,木块受力：,竖直向下的重力 G,竖直向上的支持力 N,水平方向指向圆心的摩擦力 f,木块做圆周运动所需向心力：,由圆盘对木块的静摩擦力 f 提供,一、物体在水平面内的圆周运动,例、小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成角，求小球做匀速圆周运动的角速度。,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,问题1：汽车通过拱形桥时的运动可以看做圆周运动，质量为m的汽车以速度v通过拱形桥最高点时，若桥面的圆弧半径为R，则此时汽车对拱桥的压力为多大？,二物体在竖直面内做圆周运动,求汽车以速度v过半径为R的拱桥时对拱桥的压力,【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：,（1）由牛顿第三定律可知汽车对桥的压力N=NG,（）汽车的速度越大，汽车对桥的压力越小,（）当汽车的速度增大到 时,压力为零。,问题2：质量为m的汽车以速度v通过半径为R的凹型桥。它经桥的最低点时对桥的压力为多大？比汽车的重量大还是小？速度越大压力越大还是越小？,【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：,（）可见汽车的速度越大对桥的压力越大。,（1）由牛顿第三定律可知汽车对桥的压力N=NG,线系小球在竖直面做圆周运动,（1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；,（2）进行受力分析，画出受力分析图;,（3）求出在半径方向的合力，即向心力；,（4）用牛顿第二定律 结合 匀速圆周运的特点列方程求解。,弊端分析,火车水平转弯时情况分析,内外轨道 一样高,由外侧轨道对车轮轮缘的挤压力F提供,车轮介绍,外轨略高于内轨,火车受力,垂直轨道面的支持力 N,火车的向心力来源,由G和N的合力提供,h,例题,如图示 知 h,L,转弯半径R,车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?,h,火车转弯应以规定速度行驶,火车行驶速率vv规定,当火车行驶速率vv规定时，,当火车行驶速率vv规定时，,G,N,N,火车行驶速率vv规定时,G,N,N,外轨对轮缘有向内侧的压力；,内轨对轮缘有向外侧的压力。,