内容正文：
复习：向心力大小
方向：指向圆心，方向不断变化。
作用：改变线速度的方向
来源：几个力的合力或某个力的分力
N
f
mg
N
mg
F
生活中的圆周运动
一、车辆转弯
1、汽车转弯
汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢?
汽车在水平路面上转弯所需要的向心力来源:汽车侧向所受的静摩擦力。
N
mg
f
例1、一辆质量为1.5t的汽车以36km/h的速度通过半径为50m的水平弯道时所受到的侧向摩擦力是多少？(设汽车轮胎和水平地面间的动摩擦因数为0.25)
思考：汽车为什么没安全转弯？
当汽车转弯的半径(r)一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大,当静摩擦力为最大静摩擦力(滑动摩擦视为最大静摩力）时:
当汽车沿圆周转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了这个速度,汽车将发生侧滑现象。
改进措施:
(1)增大转弯半径;(2)增加路面的粗糙程度
思考与讨论：公路弯道有什么特点？为什么要这样设计？
路面是倾斜的
外高内低
若转弯时车速略超过规定速度时，受力情况怎样？
2、火车转弯
1、车轮的结构
2、如果火车在水平弯道上转弯，试分析其受力情况及向心力的来源。
火车受重力、支持力和轮缘与外轨挤压产生的弹力，向心力由轮缘与外轨挤压产生的弹力提供。
F
例2：火车以半径R=300m在水平轨道上转弯，火车质量为8×105kg，速度为30m/s，需要多大的向心力？
3、实际中的铁路弯道是如何设计的？为什么要 这样设计？
3、实际中的铁路弯道是如何设计的？为什么要这样设计？
在转弯处外轨略高于内轨
火车转弯做圆周运动的圆在水平面上还是在斜面上？
当铁轨对轮缘没有挤压时重力与支持力的合力提供向心力，此时火车的速度为多少？
N
mg
F
(1) 当v=v0时：
轮缘不受侧向压力;
(2) 当v>v0时：
轮缘受到外轨向内的挤压力;
(3) 当v<v0时：
轮缘受到内轨向外的挤压力。
2018年12月8日，韩国高铁脱轨
二、竖直平面内的圆周运动
1、汽车过桥
汽车过拱桥
例1、有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。（g=10m/s2）
（1）汽车到达桥顶时的速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？
（2）汽车以多大的速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？
mg
N
F
f
超重
拓展:质量为m的汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹形桥面,如图所示,求汽车在最低点时对桥面的压力是多大? (重力加速度g)
F
N
mg
f
超重
比较三种桥面受力的情况
2、水流星
例3、乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，下列说法正确的是（ ）
A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去
B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，且压力不一定小于mg
C．人在最低点时对座位的压力大于mg
D．人在最高点和最低点时的向心加速度大小相同
模型1
绳子约束类：(水流)星
轨道约束类：过山车
最高点的牛顿第二定律关系：
小球恰好过最高点的条件：
当v> ，小球能够通过最高点。
当v< ，小球偏离原运动轨迹，不能通过最高点；
mg
mg
F
N
模型2：轻杆、圆管模型
V
V
(1)v=0：轻杆（圆管的内壁）提供向上的支持力N= mg恰能过最高点
：重力恰好提供向心力，轻杆（圆管）对球没有力的作用
(2)V=
：轻杆提供向上的支持力（圆管的内壁受到挤压提供向上的支持力）
(3)0 ＜v＜
轻杆提供向下拉力（圆管的外壁受到挤压提供向下的支持力）
(4)v＞
提供物体做圆周运动沿半径方向的合力
物体做圆周运动所需要的向心力
当物体做匀速圆周运动时“供”“需”平衡
总结
观察思考：为什么随速度增大人开始移动？
三、离心运动
1、定义：
做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供做圆周运动所需向心力时，就做远离圆心的运动，这种运动就叫离心运动。
2、本质：
惯性的表现
3、应用：
离心干燥机、洗衣机脱水、离心制管技术、离心分离器等
预防：飞轮外加防护罩、车辆限速
科技、生活中的离心运动
合外力与向心力的关系
①若F合＝mω2r，物体做匀速圆周运动，即“供”“需”平衡.
②若0<F合<mω2r，则合外力不足以将物体“拉回”到原轨道上，而做离心运动，即“供”不应“求”.
③若F合>mω2r，物体做近心运动，即“供”过于“求”.
④若F合＝0，则物体沿切线方向做直线运动.
课堂小结：
一、 车辆转弯
二、竖直面内的圆周运动
1.汽车过拱形桥
2.水流星
绳、轨道约束过最高点最小速度
杆、管约束过最高点最小速度
v=0
三、离心运动
做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足