23圆周运动的案例分析.pptx

12.32.3 圆周运动的案例分析圆周运动的案例分析22.2.知道向心力是圆周运动的物体受到的沿半径方向的合力，知道向心力是圆周运动的物体受到的沿半径方向的合力，不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动。不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动。1.1.通过日常生活中的常见例子，学会分析具体问题中的向通过日常生活中的常见例子，学会分析具体问题中的向心力来源。心力来源。3.3.能运用匀速圆周运动规律分析和处理生活中的具体实例。能运用匀速圆周运动规律分析和处理生活中的具体实例。31.1.做匀速圆周运动的物体受到向心力的作用，如何理解向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？心力？向心力是按效果命名的力向心力是按效果命名的力 任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体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产生向心加速度，它就是物体所受的向心力 不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的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力外，还要受到向心力作用力外，还要受到向心力复习回顾复习回顾42.2.试说出计算向心力、向心加速度的公式试说出计算向心力、向心加速度的公式及其方向及其方向向心加速度的大小：向心加速度的大小：向心力的方向：向心力的方向：始终指向圆心始终指向圆心向心力的大小向心力的大小:始终指向圆心始终指向圆心向心加速度的方向：向心加速度的方向：5思考探究：分析以下实例中向心力的来源思考探究：分析以下实例中向心力的来源6 如果你坐过过山车如果你坐过过山车,在最高点和最低点时有何感受？在最高点和最低点时有何感受？请谈一下你的感受。请谈一下你的感受。7案例案例1 1 分析游乐场中的圆周运动：过山车分析游乐场中的圆周运动：过山车OmgFN在最高点在最高点8案例案例2 2 研究运动物体转弯时的向心力：火车转弯研究运动物体转弯时的向心力：火车转弯9GNF10外轨略高于内轨时：外轨略高于内轨时：火车受力：火车受力：竖直向下的重力竖直向下的重力 G G火车的向心力：火车的向心力：由由G G和和N N的合力提供的合力提供垂直轨道面的支持力垂直轨道面的支持力N N试推导：火车的限速为试推导：火车的限速为Nmg思考：思考：为什么火车要限速？为什么火车要限速？由力的关系得：由力的关系得：由向心力公式得：由向心力公式得：F由几何关系得：由几何关系得：11若火车速度与设计速度不同会怎样？若火车速度与设计速度不同会怎样？过大时：外侧轨道与轮之间有弹力过大时：外侧轨道与轮之间有弹力过小时：内侧轨道与轮之间有弹力过小时：内侧轨道与轮之间有弹力需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求思考：思考：当火车提速后，如何对旧的铁路弯道进行改造？内当火车提速后，如何对旧的铁路弯道进行改造？内外轨的高度差外轨的高度差h h如何确定？如何确定？想一想想一想 说一说说一说12分析：汽车通过桥顶时，受力情况如图分析：汽车通过桥顶时，受力情况如图质量为质量为m m的汽车以恒定的速率的汽车以恒定的速率v v通过半径为通过半径为r r的拱桥，如图的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多少？所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多少？G GF FN Nh hF FN NO Or r汽车通过桥顶时：汽车通过桥顶时：由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：由牛顿第三定律：由牛顿第三定律：13比较三种桥面受力的情况比较三种桥面受力的情况N=G141.1.(2012(2012咸阳高一检测咸阳高一检测)如图所示，水平路面上如图所示，水平路面上转弯的汽车，向心力是（转弯的汽车，向心力是（）A A重力和支持力的合力重力和支持力的合力B B静摩擦力静摩擦力C C重力、支持力、牵引力的合力重力、支持力、牵引力的合力D D滑动摩擦力滑动摩擦力B B 152.2.如图所示，质量为如图所示，质量为m m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动圆半径为上做圆周运动圆半径为R R，小球经过圆轨最高点时刚好，小球经过圆轨最高点时刚好不脱离圆轨则其通过最高点时（不脱离圆轨则其通过最高点时（）A A小球对圆环的压力大小等于小球对圆环的压力大小等于mgmgB B小球受到的向心力等于重力小球受到的向心力等于重力 C C小球的线速度大小等于小球的线速度大小等于D D小球的向心加速度大小等于小球的向心加速度大小等于g gBCDBCD163.3.质量可以不计的细杆的一端固定着一个质量为质量可以不计的细杆的一端固定着一个质量为m m的小球，的小球，另一端能绕光滑的水平轴另一端能绕光滑的水平轴O O转动转动.让小球在竖直平面内绕轴让小球在竖直平面内绕轴O O做半径为做半径为l的圆周运动，小球通过最高点时的线速度大小为的圆周运动，小球通过最高点时的线速度大小为v.v.下列说法中正确的是下列说法中正确的是()()A A、v v不能小于不能小于B B、v v 时，小球与细杆之间无弹力作用时，小球与细杆之间无弹力作用C C、v v大于大于 时，小球与细杆之间的弹力随时，小球与细杆之间的弹力随v v增大而增大增大而增大D D、v v小于小于 时，小球与细杆之间的弹力随时，小球与细杆之间的弹力随v v减小而增大减小而增大BCDBCD174.4.如图所示，自行车和人的总质量为如图所示，自行车和人的总质量为m m，在一水平地面运动。，在一水平地面运动。若自行车以速度若自行车以速度v v转过半径为转过半径为R R的弯道，自行车所受地面的摩的弯道，自行车所受地面的摩擦力大小为擦力大小为 。18处理匀速圆周运动问题的一般步骤：处理匀速圆周运动问题的一般步骤：（1 1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径（2 2）进行受力分析，画出受力分析图）进行受力分析，画出受力分析图（3 3）求出在半径方向上的合力，即向心力）求出在半径方向上的合力，即向心力（4 4）用牛顿第二定律）用牛顿第二定律 结合匀速圆周运动的特点列方程求解。结合匀速圆周运动的特点列方程求解。19“供需供需”平衡平衡 物体做匀速圆周运动物体做匀速圆周运动提供物体做匀速提供物体做匀速圆周运动的力圆周运动的力物体做匀速圆物体做匀速圆周运动所需的周运动所需的力力F F=从从“供供”、“需需”两方面研究做圆周运动的物体两方面研究做圆周运动的物体向心力的向心力的“供需供需”20不能把希望叫做白日做梦，也不能把白日做梦叫做希望。