人教版高中物理必修二第五章曲线运动5.7生活中的圆周运动（13张PPT） （共13张PPT）

第五章 曲线运动 第七节 生活中的圆周运动 一、火车转弯 点击下图看视屏 外轨 外轮 内轮 内轨 1、内外轨道一样高时： F 向心力 F 由外侧轨道对 外轮的压力提供 2、当外轨略高于内轨时： F 火车的向心力： 由mg和FN 的合力提供 mg FN 火车的力： 竖直向下的重力 mg 垂直轨道面的支持力 FN Ｆ１赛车转弯 例、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 是多大？ 二、拱型桥 h 例、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 多大？ 解：汽车通过桥顶时，受力情况如图： 汽车通过桥顶时： 由牛顿第二定律： 由牛顿第三定律： O r 注意：汽车过拱型桥的速度不宜过大,否则FN’将消失,汽车将飞离 桥面。 mg FN FN’ 你见过凹形的桥吗？ 泸定桥 h 由牛顿第二定律： 拓展: 汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹型桥面，如图所示，求汽车在最低点时对桥面的压力是多大？ 解：汽车通过底部时，受力情况如图： 注意：汽车过凹形桥的速度不宜过大,否则FN’过大,汽车可能压坏 凹型桥或者爆胎。 r G FN’ FN 无论过拱型桥还是凹型桥，都应当减速行驶。 拱型桥： 凹型桥： 三、航天器中的失重现象 mg FN 根据牛顿第二定律： 地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时，支持力会变成零？ 此时司机处于完全失重状态。 四、离心运动 生活中有很多运动都可以看作圆周运 动，解决这类问题的关键就是 处理圆周运动问题的一般步骤： 选准研究对象进行受力分析。 小结： （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 运动的特点列方程求解。 $$