高中物理人教版 必修二 5.7圆周运动的实例分析（27张ppt）

圆周运动的实例分析 ——竖直平面内的圆周运动 主讲人：****** 生活中的圆周运动 汽车过桥 案例分析 知识探究 致谢 1 生活中常见的圆周运动 2 汽车过桥问题剖析 1 汽车过拱桥 G N 由牛顿第二定律： 受力分析如图 牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力大小等于支持力，因此汽车在凸形桥上运动时，对桥的压力_____重力．当 时，其压力为零． < IA 2 汽车过凹形桥 N G 质量为m的汽车以速度v通过半径为R的凹型桥。它经桥的最低点时对桥的压力为多大？比汽车的重量大还是小？速度越大压力越大还是越小？ 【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得： ※ 可见汽车的速度越大对桥的压力越大。 ※ 由牛顿第三定律可知汽车对桥的压力N´= N>G 3 案例分析 添加标题 添加标题 1 典型例题剖析 如图所示，质量m＝2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为60 m，如果桥面承受的压力不得超过3.0×105 N，(g取10 m/s2)则： ① 汽车允许的最大速率是多少？ ② 若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？ ① 汽车允许的最大速率是多少？ ② 若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？ 4 知识探究 Add TITLE Here dd TITLE Here ADD TITLE 1 竖直面内的圆周运动 1．关于竖直面内的圆周运动，一般只讨论哪两种模型？ 2．对“绳模型”，质点过最高点的临界条件如何？ 3．对“杆模型”，质点过最高点的临界条件又如何？ ① 绳类 ① 绳类考虑情况 ② 竿类 如图所示，在细轻杆上固定的小球或在管形轨道内运动的小球，由于杆和管能对小球产生向上的支持力，所以小球能在竖直平面内做圆周运动的条件是在最高点的速度大于或等于零，小球的受力情况为： ② 竿类考虑情况 3 例题 长度为0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做圆周运动，A端连着一个质量m＝2 kg的小球．求在下述的两种情况下，通过最高点时小球对杆的作用力的大小和方向： (1)杆做匀速圆周运动的转速为2.0 r/s； (2)杆做匀速圆周运动的转速为0.5 r/s. 解答该题应把握以下两点： (1)最高点时，杆对球的弹力和球的重力的合力充当向力． (