2.3 圆周运动的实例分析 课件 -2021-2022学年高一下学期物理教科版必修2

第二章　匀速圆周运动 3．圆周运动的实例分析 1 【学习目标定位】 1.进一步理解圆周运动的规律，在具体问题中会分析向心力的来源. 2.会求非匀速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度. 3.知道离心现象，会根据离心运动的条件判断物体的运动，了解离心运动的应用和防止. 4.了解圆周运动在人类文明进程中的广泛应用，认识圆周运动对人类文明发展的重大影响． 匀速圆周运动： F合=ma F合=ma F径=mω2r= m 非匀速圆周运动： F径= F合= F向= ma向=mω2r= m F切=0 F切= ma切 解决圆周运动问题的一般步骤： 选做圆周运动的物体为研究对象； 确定对象做圆周运动的轨迹平面、圆心、半径； 对对象进行受力分析； 以沿半径指向圆心为x轴建立直角坐标系，将不在轴上的力分解，然后列方程： （1）对匀速圆周： Fy= 0 Fx= m Fx= m （2）对非匀速圆周： Fy= ma切 【变式】当汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大还是小呢？ 汽车过拱形桥 01 答案　汽车在凹形桥的最低点时对桥的压力大小为(受力分析如图) N′＝N＝mg＋m>mg.比汽车的重力大．故凹形桥易被压垮，因而实际中拱形桥多于凹形桥． 典例·精析 例1 　一辆质量m＝2 t的轿车，驶过半径R＝90 m的一段凸形桥面，g＝10 m/s2，求： (1)轿车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？ (2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多少？ 典例·精析 2. 一辆质量4m的载重汽车，驶过半径R的拱形桥面。若桥顶能承受的最大压力为F=3mg，为了安全行驶，汽车应以多大速度通过桥顶？ “旋转秋千”的运动可简化为圆锥摆模型(如图所示)，当小球在水平面内做圆周运动时，回答下列问题： (1)小球受到几个力的作用？什么力提供小球做圆周运动的向心力？ (2)小球在水平方向上有无加速度？在竖直方向有无加速度？ (3)“旋转秋千”缆绳与中心轴的夹角与所乘坐人的质量有关吗？ 答案:(1)受重力和绳子的拉力两个力的作用；绳子的拉力和重力的合力提供小球做圆周运动的向心力． (2)在水平方向做圆周运动有向心加速度,在竖直方向无加速度． “旋转秋千” 02 (1)“旋转秋千”中的缆绳跟中心的夹角与哪些因素有关？ (2)体重不同