内容正文:
知识回顾
向心力:
⑴ 大小:
⑵ 方向:沿半径指向圆心。是变力。
⑶ 特点:Fn⊥V , 方向不断变化。
⑷ 来源:重力、弹力、摩擦力或几个力的合力。
n
1)找对象---找准研究的物体
2)找半径---找准物体的旋转面和旋转中心
3)找向心力--分析受力情况,建立正交系定出向心力
4)找关系式--法向上列出向心力关系方程,切向上及其它方向上列出相应的关联方程。
5)找答案---解方程组,并适当讨论
解题思路
物块随盘匀速转动时,向心力的来源?
若质量相同,谁受的摩擦力大?
水平面的匀速圆周运动
r
R
A
漏斗内壁光滑,给小球一个初速度。小球恰能作匀速圆周运动。小球受到哪些力?什么力提供向心力?
Fn
G
N
A
当球匀速转动时,形成的圆锥的高为h,此时小球转动的周期T=?
h
o
o’
o
o’
找出小环的旋转面、旋转中心和旋转半径
1.火车转弯
生活中的匀速圆周运动
①火车做匀速直线运动和匀速转弯运动,车轮受力状态是否相同?
轮缘
轨距
G
FN
F弹
②火车在转弯时,若内外轨是相平的,铁轨如何对火车提供水平方向的向心力?
车轮受力:重力、支持力;牵引力、阻力;
外轨对轮缘的弹力
外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力
轮缘与外轨间的相互作用力太大,铁轨和车轮极易受损!
例1、火车速度为30m/s,弯道的半径R=900m, 火车的质量m=8×105kg,转弯时轮缘对轨道侧向的弹力大?
③为了减轻铁轨的受损程度,你能提出一些可行的方案吗?
让重力和支持力的合力提供向心力,来减少外轨对轮缘的挤压。
③为了减轻铁轨的受损程度,你能提出一些可行的方案吗?
Fn
o
G
FN
例2:若火车质量为m,转弯半径为r,要求轨道对轮缘无挤压作用,此时轨道倾角为θ,请问火车的速度为多大?
o
临界速度
当v=v0时:
当v<v0时:
当v>v0时:
轮缘不受侧向压力
轮缘受到内轨向外的挤压力
轮缘受到外轨向内的挤压力
讨论:
α
FN
G
F
α
2.汽车转弯
在水平路面上转弯时由静摩擦力提供向心力
f静
汽车高速转弯易翻车。
有经验的司机在转弯时,先减速再转弯。
汽车高速转弯时应采取怎样的措施?
赛车在弯道时的最大速度与临界速度?
f静=mV /r
2
把转弯处的道路修成外高内低
1.用细绳拉