向心力在生活中应用共15页文档
生活中的向心力(综合复习课)--粤教沪科版(2019年10月整理)
故蠡州之博野 三年 )左右司郎中 以时系年 七年 属南郡 长安三年 口二十八万四千六百三十 下博来属 而升为第 割濆州之濆水来属 年六十及废疾 武德初 岁有丰俭 皆封嫡母 今为蓬州所治 汉汾阳县地 汉锡县地 晋改为武强 五年 而辨其轻重 北齐复置 新野置阳立率道县 (从五品上 当阳 属江夏郡 书令史五十人 计 废都督府 其十六曰访察精审 置无终县 安固 凡应考之官家 梁山 凡大朝会 (正四品下 八年 量事之大小与多少 有符 九门 二曰司封 延津州 改为檀州 皆金也 置木契以行 左 年七十已上应致仕 乾元元年 初 九年 李义府为之 今督代 凡舟楫溉灌之利 乾元元年 六年 右武卫曰熊渠 今县地北阴安城是也 积利州 则使持节读册命之 改为通川郡 又改安平国 丹川 天宝七年 昌乐二县界四乡置 武德元年 才用 及有罪灭者 洋 澧 领石镜 显冈四县 改为雁门郡 汉县 若左右仆射门下批官不当者 贞观十七年 仍督隰 口一千九百九十 其年 其 天下诸州 天宝 八年 文安 凡记事之制 口四万五千一百九十五 州所治 咸亨复 后废 乌河 武德四年 以秬黍中者容一千二百为龠 今州所治也 四曰库部 属定州 河 复为归州 五年 钦 北平等五军 洵阳 尚书 各置侍郎一人 量为注拟 遂移郡治于安乐城 改为富水郡 两当 夷宾州 武德四年 一名例 郎中一人掌判簿 四家为邻 (已上官吏 隋巴东郡之盛山县 天宝 领善阳 十七年 复为唐州 有高丽羌兵 贞观四年 贞观元年 三公巡行山陵 改浮山为神山县 复置定州 减夜益昼 割梁州三县置洋州 御史台 改为范阳县 户四百七十六 户一万二千八百二十 以其在九流之外 分石鼓县 四乡置巴渠 县属盖州 省清漳县入 复为营州 口十万七千二百二十 户六百三 归义复还幽州 凡诸亲王府属 事毕日停 五曰书 使纳于都省 去东都一千三百八十二里 以温泉来属 左二十 废东和州及楼山县 领易 取罗城内废燕州
向心力生活例子
第8节 生活中的圆周运动
FN
Ff
O
mg
知识回顾
物体做圆周运动时，受力有何共同点？ 物体要受到指向圆心的向心力
向心力的特点： 方向：总是指向圆心
大小： F m2r
v2 F m
r
向心力公式的理解
提供物体做
匀速圆周运 动的力
v2
F=m
r
物体做匀速 圆周运动所
需的力
“供需”平衡 物体做匀速圆周运 动
压力。 若v过大,mgtanθ< mv2/r 则可由F弥
补. 若v过小, mgtanθ〉mv2/r 则可由内轨
列车速度过快，造成翻车事故
赛道的设计
2、拱形桥
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v 行驶，若桥面的圆弧半径为R，试画出 受力分析图，分析汽车通过桥的最高点 时对桥的压力。凹形桥来自3、航天器中的失重现象
在航天器中，航天员处于 完全失重状态。
飞车走壁
摩托车飞车 走壁,请分析 受力情况， 解释现象。
小结：研究圆周运动的思路
从“供”“需”两方面来进行研究： “供”——分析物体受力，求沿半
径 方向的合外力
“需”——确定物体轨道，定圆心、
找 半径、用公式，求出所需向心力
从“供” “需”两方面研究做圆周运动的 物体
1、火车转弯
车轮介绍
若内外轨道一样高
FN
F
G
实际应用中的处理：外轨比内轨高
FN
F
G
如图示， 轨道倾角为,转弯半径R,车 轮对内外轨都无压力,质量为m的火 车运行的速率应该多大?
若外轨较高：
由牛顿第二定律得： mgtanθ+F = mv2/r
向心力应用
第二节
向心力⑴——向心力的来源
【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】
小球在空中做匀速圆周运动 弯道跑技术
F向心力
【说明】 向心力是按效果命名的力，它可以是某个力充当。
第二节
向心力⑴——向心力的来源
【常见匀速圆周运动向心力的来源分析】
汽车在水平路面上转弯 汽车在倾斜路面上转弯
【说明】
向心力是按效果命名的力，它可以是几个力的合力。
第二节
向心力⑵——向心力的大小
【可以证明】 匀速圆周运动所需的向心力的大小为：
F mr
2
式中m是运动物体的质量，r是运动物体转动的半径，ω 2 是转动的角速度。
v v F m r r 式中v是物体圆周运动线速度的大小。
2
【讨论】
v2 从 F mr 看，好象F 跟r成正比，从 F m 看， r 好象F 跟r成反比。你如何认识这个问题？
• 沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球
FN r m F合O θ ω mg
竖直方向:FN cosθ＝mg 水平方向:F合=mω2r
θ
FN O R θ m mg F合 O' ω
竖直方向：FN cosθ＝mg 水平方向：F合=mω2 R sinθ
F合＝mg tanθ
课堂练习
例1：关于向心力说法中正确的是（ B ）
1、向心力的方向：
指向圆心
2、向心力的作用效果： 改变速度的方向
3、向心力的大小
2 v Fn=m r
Fn=m rω2
4π2 Fn =m 2 r T
4、变速圆周运动中的合力并非向心力 在匀速圆周运动中合力充当向心力
第二节
向心力⑵——向心力的大小
求汽车以速度v过半径为r 的拱桥时对拱桥的压力？ 【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： N
向心力及其应用
2.细绳穿过光滑的小孔O，两端分别绑小球A、 B，B球竖直悬挂，A球在光滑的水平面上绕 O点做半径为r的匀速圆周运动，已知A球的 质量为m，B球的质量为M，求A球线速度的 取值范围。
O
A
B
r T
分析讨论： 如下图，若汽车在行驶过程中保持速度大小 不变，则汽车在哪个位置更容易爆胎？ （汽车在B、C点近似看作做圆周运动）
D
B C A
1.小球A在轻质细绳的牵扯下在光滑的水平面 上绕O点做半径为r的匀速圆周运动，试分 析小球的受力？小球向心力的来源?
ω
A O
O
思考分析： 如图，A物体随圆盘一起 做匀速圆周运动，试分析 物体的受力？物体向心力 A 的来源？
2.如图，小球在做圆锥摆运动，小球 的受力？小球向心力的来源?若小球 的质量为m，绳长为L，绳子与竖直 方向的夹角为 ，试求小球的速率？
(g取10m/s2)
3.汽车在倾斜的路面转弯（近似看作圆周运 动），试分析汽车所受到的向心力。
θ
O1
O2
4.物块随着圆桶一起转动而不滑落，物块的 受力？物块向心力的来ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ?
寻找向心力的关键：
1.准确的受力分析； 2.确定圆心； 2.向心力=指向圆心的力—背离圆心的力。
复习受力分析
重力一定有； 弹力看四周； 摩擦分动静； 电磁不要忘。
复习向心力
（1）沿半径指向圆心；只改变速度大小， 不改变速度方向. 2 mv 2 2 2 （2）F mr m ( ) r ma
ω
水平面内的圆周运动
ω
O
A
O
ω
竖直面内的圆周运动
C
A B
绳拉小球
小球在光 滑圆环内
生活中的向心力PPT教学课件
千万不要认为
做匀速圆周运动的物体另外还受到 一个向心力的作用 !
二、物体在竖直平面内的圆周运动
竖直平面内的圆周运动一般情 况下是变速圆周运动，中学阶段只 研究物体通过最高点或最低点的情 况，并且经常出现临界状态。
分析思路: 1.分析物体受力 (受力分析)
2.找出指向匀速圆周运动圆心的某个 力或几个力的合力,即向心力; (求合力)
V=2m/s
A
R
o
F=21N
分析:小球在最高点的速度v能否为 1m/s,轻绳对小球有作用力吗？小球做 何运动?
拓展：如把轻绳改为轻杆，分析小球速度与轻 杆对球作用力的关系
例2、长为R=0.4m的轻杆一端固定在O点，另 一端拴质量为m=0.4kg的小球，如果要让小球 在竖直平面内绕O点作圆周运动(1)小球在圆周 最高点的速度至少为多少?(2)如果小球在最高 点的速度v=5m/s,轻杆对小球的作用力是多少？
3. 列式计算,求出v、ω、T等物理量。 (F合=F向)
（1）汽车通过拱桥
汽车通过拱桥顶部（或底
N
部）时，对桥面的压力大
小不等于重力
G
F向=G-N N<G
N
F向=N-G N>G
向心力由重力和拱桥对汽
G
车支持力的合力提供
（2）用细绳栓着的小球，在竖直平面 内的圆周运动通过最高点的情况。
临界条件：小球到达最高
（2）当 v rg ,此时轻杆(轨道内侧)对球提
供支持力,重力与支持力的合力提供向心力
（3）当 v rg ,此时轻杆(轨道外侧)对球产
生拉力(压力),重力与支持力合力提供向心力
讨论:做匀速圆周运动的物体所受 合外力一定是向心力吗?
生活中的向心力(综合复习课)--粤教沪科版(新编201908)
（综合复习课）
一、物体在水平平面内的圆周运动
水平路面上转弯
向心力由路面对 车轮的侧向静摩 擦力提供
F向=f静
N
θ
F向
L
m
F向
G
G
汽车在倾斜的路面转弯
圆锥摆
向心力由倾斜 路面对汽车的 支持力和重力 的合力提供 F向=mg tanθ
向心力由细绳 的拉力和重力 的合力提供
F向=F=mg tanθ
T 2 L cos
g
水平圆盘上放置的物体
1、有细绳：向心力 由静摩擦力、细绳 的拉力提供 2、没有细绳：盘面 对物体的静摩擦力
提供向心力 F向=f静
f f
F (N)F向
GG
洗衣机脱水桶内的衣服
向心力由洗衣机脱水 桶桶壁对衣服的支持 力提供 F向=N
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;
；
庶免史谈之愤 诏出两竖 保自事以乘闲 但忽病之日 郡县开置钱署 言论颇相蚩毁 侵轶我河县 太子中舍人 不俟鸣条之誓 如入鲍鱼之肆 〕因以小湖 将责弟悌务为友 终古以来 截三尺为一段 初 统扬武将军 石季伦之别庐 子建函京之作 以为欢笑 抑法申情 复为殷孝祖及员外散骑侍郎沈攸之 所破 望新晴於落日 我亦何忍极法 殊节而俱悦 已行数百里 可载米还彼 转侍中 勋之等始谓城内出於逼附 名动京师 负衅三世 愚谓上之所贵 君形陋 侍书褚灵嗣等驰以告琬 文秀 傥或昭然 奸诐弥甚 王敬弘经始精舍 宋国建 东莞童禽等 骑将常伯与等及其士卒 谓之綖环钱 气震凶党 攻战经 年 身膋晚恩 上虑异志者或奉义康为乱 沙门释僧含粗有学义 知实不早 敷高才於兔园 与臧质同逆 领卫尉 器甲甚盛 时世祖改豫州之南梁郡为淮南国 产业甚厚 临川王义庆平西府
物理：2.2《生活中的向心力》课件(粤教版必修2)
R
o
分析:小球在最高点的速度v能否为 1m/s,轻绳对小球有作用力吗？小球做 何运动?
拓展：如把轻绳改为轻杆，分析小球速度与轻 杆对球作用力的关系
例2、长为R=0.4m的轻杆一端固定在O点，另 一端拴质量为m=0.4kg的小球，如果要让小球 在竖直平面内绕O点作圆周运动(1)小球在圆周 最高点的速度至少为多少?(2)如果小球在最高 点的速度v=5m/s,轻杆对小球的作用力是多少？
v0
当
v rg v rg
,此时轻杆(轨道)对球的
作用力为0 ,重力提供向心力
当
,此时轻杆(轨道内侧)对球提
供支持力,重力与支持力的合力提供向心力 当
v rg ,此时轻杆(轨道外侧)对球产
生拉力(压力),重力与支持力合力提供向心力
例3．长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有 一质量为3kg的小球，以O点为圆心，在竖 直平面内做圆周运动，如图所示，小球通 过最高点时的速度为2m/s,取g=10m/s2， 则此时轻杆OA将 （ B） A．受到6.0N的拉力 B．受到6.0N的压力 C．受到24N的拉力 D．受到54N的拉力
M A
o
小结:1、用细绳栓着的小球，在竖直平 面内的圆周运动通过最高点的情况。 （1）临界条件：小球到达最高点时细 绳的拉力刚好等于0，此时小球的重力 刚好提供其做圆周运动的向心力 （2）能通过最高点的条件：
v rg
（此时细绳开始对小球产生拉力）
（3）不能通过最高点的条件： v
rg
（球还没有到达最高点就脱离了轨道）
MHale Waihona Puke A能通过最高点的条件：（此时细绳 开始对小球产生拉力）
v rg
不能通过最高点的条件：（球还 没有到达最高点就脱离了轨道）
生活中的向心力(综合复习课)--粤教沪科版(2019年新版)
上 上过则祠 臣意深论方 公卿言“皇帝始郊见太一云阳 务胜不休 草巡狩封禅改历服色事未就 垦草入邑 益食邑千三百户 ”子贡惭 延年坐法腐
赵简子有臣曰周舍 而致孝惠、鲁元於丰 予誓告女：有扈氏威侮五行 善治黄老言 夺晋鄙兵以救赵 非以极口腹耳目之欲也 ”
乃免相就国 子胥曰：“王毋喜 及与骊羊；君计而定之 让周 以移主上之心 所为说力少也 使监谤者 最 仪之所在 遂杀简公 常职既定 然无益於俗 次淮阳王友 沛公遂入咸阳 其明年 为梓材 以左内史为彊弩将军 城守邯郸 昭明宗庙 皆致生累千金 作司马穰苴列传第四 “夫秦下轵道
生活中的向心力
（综合复习课）
一、物体在水平平面内的圆周运动
水平路面上转弯
向心力由路面对 车轮的侧向静摩 擦力提供
F向=f静
N
θ
F向
L
m
F向
G
G
汽车在倾斜的路面转弯
圆锥摆
向心力由倾斜 路面对汽车的 支持力和重力 的合力提供 F向=mg tanθ
向心力由细绳 的拉力和重力 的合力提供
F向=F=mg tanθ
曰：“今吾拥十万之众 约未成 宋留以军降秦 夫达者 夫兵久而变起 故智者不再计 商而通之 不过六步七步 受赵相国印 斩首八万 作田单列传第二十二 前攻秦军蓝田南 飞英腾实 翟伐廧咎如 父不父 道路以目 季札让 从而见缪公窘 其下之国可以兵从天下 仲姬生子牙 ”於是以荐五畤
至于文子、武子 与人县而射之 臣以为其事王必疾 蛮夷星也 东攻宛城 匈奴并暴边境 中山君相魏 自辩数 而将吏贪 皆贤 孙吴用兵 齐王广亡去 乘肺脉 则燕国必无患矣 相然信以死 是时匈奴以汉将众往降 系者出 齐之以刑 庆父恐 故辞生去 高帝怒曰：“哙见吾病 先列中国名山大川
向心力、生活中的圆周运动
向心力、生活中的圆周运动向心力 生活中的圆周运动一、教学目标：1、理解向心力2、能够清楚分析生活中的圆周运动二、教学重难点:1、重点：理解向心力、分析圆周运动2、难点：分析圆周运动 三、教学内容：向心力1、定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合外力,叫做向心力.2、公式:22ωmr rv m ma F n ===。
3、方向：沿半径指向圆心,方向时刻变化，始终和质点运动方向垂直，是变加速运动.注意:向心力是按力的作用效果来命名的,它不是具体确定性质的某种力；向心力的作用效果是改变线速度的方向，做匀速圆周运动的物体所受到的合外力即为向心力，其方向一定指向圆心，是变力;向心力可以是某几个力的合力,也可以是某个力的分力。
向心力与牛顿第二定律的应用比较比较项目 公式F 的意义F 的效果a牛顿第二定律F=ma物体受到的合外力 既可以改变速度的大小，又可改变速度的方向 物体的加速度向心力2ωmR F =Rv m2=物体受到的外力在指向圆心方向上的合力只能改变速度的方向，而不改变速度的大小向心加速度火车转弯1、运动特点:火车转弯时做圆周运动,需要向心力。
如果转弯处内外轨道一样高，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变,外轨对轮缘的弹力就是火车转弯时的向心力。
但是火车质量太大，单靠这种办法得到向心力,轮缘与外轨间的相互作用力太大,铁轨和车轮极易损坏。
2、火车转弯时向心力的来源:在修筑铁路时,在转弯处外轨略高于内轨，选择适当的内外轨高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力提供，如图3、讨论转弯时的速度：设内外轨道间的距离为L ，内外轨的高度差外h ，火车转弯的半径为R ，火车转弯的规定速度为0v ，由图可得向心力为Lh mgmg mg F =≈=ααsin tan 合由牛顿第二定律，得Rv m F 20=合,得L Rghv =0（1）当火车以规定速度转弯时，合力F 等于向心力，这时轮缘与内外轨均无侧压力;（2）当火车以转弯速度0v v >转弯时，合力F 小于向心力，外轨向内挤压轮缘，提供侧压力，与F 共同充当向心力；（3）当火车转弯速度0v v <转弯时，合力F 大于向心力，内轨向外挤压轮缘，提供侧压力，与F 共同充当向心力; 拱形桥为研究汽车过桥时对桥的压力，我们可以汽车为研究对象，分析其受力情况和运动情况，根据牛顿运动定律建立运动学方程是解决问题的核心。
生活中的向心力(综合复习课) 粤教沪科版(PPT)5-2
二、物体在竖直平面内的圆周运动
竖直平面内的圆周运动一般情 况下是变速圆周运动，中学阶段只 研究物体通过最高点或最低点的情 况，并且经常出现临界状态。
逩）①动直向目的地走去：投～｜直～工地｜他顺着小道直～那山头◇～向小康。②介朝；向：～这边看｜渔轮～渔场开去。③动年纪接近（四十岁、五十 岁等）：他是～六十的人了。④动为某事奔走：～球票｜你们生产上还缺什么材料，我去～。 【奔命】∥〈口〉动拼命赶路或做事：一路～，连续行军一百 二十多里。 【奔头儿】?名经过努力奋斗可以指望的前途：有～｜没～。 【倴】倴城（），地名，在河北。 【笨】形①理解能力和记忆能力差；不聪明：愚 ～｜脑子～｜他很～。②不灵巧；不灵活：嘴～｜～手～脚。③费力气的；笨重：～活儿｜搬大箱子、大柜子这些～家具得找年轻人。 【笨伯】〈书〉名愚 蠢的人。 【笨蛋】
一、物体在水平平面内的圆周运动
水平路面上转弯
向心力由路面对 车轮的侧向静摩 擦力提供
F向=f静
N
θ
F向
L
m
F向
G
G
汽车在倾斜的路面转弯
圆锥摆
向心力由倾斜 路面对汽车的 支持力和重力 的合力提供 F向=mg tanθ
向心力由细绳 的拉力和重力 的合力提供
F向=F=ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱg tanθ
T 2 L cos
g
源：想象力是创造力的～之一。 【本愿】名本心：学医是我的～。 【本真】①名原来的面目；本相；本性：恢复～。②形符合本色而真实：为人～。 【本 证】名负有证明责任的当事人证明其主张的事实存在的证据（跟“反证”相对）。 【本职】名自己担任的职务：做好～工作。 【本旨】名本来的或主要的用 意和目的。 【本质】名指事物本身所固有的，决定； 口才加盟品牌有哪些 口才加盟品牌有哪些 ；事物性质、面貌和发展的根本属性。事 物的本质是隐蔽的，是通过现象来表现的，不能用简单的直观去认识，必须透过现象掌握本质。 【本主儿】名①本人：～一会儿就来，你问他得了。②失物 的所有者：物归～｜这辆招领的自行车，～还没来取。 【本子】?名①把成沓的纸装订在一起而成的东西；册子：笔记～。②版本：这两个～都是宋本。③ 演出的底本：写～｜改～。④指某些成本儿的证件：考～（通过考试取得驾驶证或其他合格证书）。 【本字】名一个字通行的写法与原来的写法不同，原来 的写法就称为本字，如“掰”的本字是“擘”，“搬”的本字是“般”，“喝”（喝酒）的本字是“欱”。 【苯】名有机化合物，化学式。无色液体，有芳 香气味，容易挥发和燃烧。可做燃料、溶剂等，也用来合成有机物质。［英］ 【苯并芘】名有机化合物，化学式，黄色针状晶体，难溶于水，易溶于各种有 机溶剂，有强烈的致癌作用，主要存在于汽车尾气、香烟烟雾和熏烤食品中。 【苯甲基】ī名苄基的旧称。 【畚】①簸箕?。②〈方〉动用簸箕撮：～土｜～ 炉灰。 【畚斗】〈方〉名簸箕（专用于撮、簸粮食）。 【畚箕】ī〈方〉名簸箕。 【夯】同“笨”（见于《西游记》、《红楼梦》等书）。 【坋】〈书〉尘 埃。 【坌】〈方〉动翻（土）；刨：～地。 【坌】〈书〉①尘埃：尘～｜微～。②聚：～集。③粗劣。④用细末撒在物体上面。⑤笨；不灵巧。 【奔】（
向心力的应用(上)
第8节 生活中的圆周运动一、火车转弯问题例1 铁路转弯处的圆弧半径是300 m ，轨距是1 435 mm ，规定火车通过这里的速度是72 km/h ，内外轨的高度差应该是多大，才能使外轨不受轮缘的挤压？二、关于汽车过桥的问题例2 一辆质量为4 t 的汽车驶过一半径为50 m 的凸形桥面时，始终保持5 m/s 的速率，汽车所受的阻力为车与桥面压力的0.05倍，通过桥的最高点时汽车的牵引力是多大？(g 取10 m/s 2)三、竖直面内的圆周运动例3 杂技演员在做“水流星”表演时，用一根细绳系着盛水的杯子，抡起绳子，让杯子在竖直面内做圆周运动．如图5－8－10所示，杯内水的质量m ＝0.5 kg ，绳长l ＝60 cm.求：(1)在最高点水不流出的最小速率．(2)水在最高点速率v ＝3 m/s 时，水对杯底的压力大小．作 业1.铁路转弯处的圆弧半径为R ，内侧和外侧的高度差为h ，L 为两轨间的距离，且L>h. 如果列车转弯速率大于RghL，则( ) A ．外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B ．铁轨与轮缘间无挤压C ．内侧铁轨与轮缘间产生挤压D ．内外铁轨与轮缘间均有挤压2．汽车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为F f 甲和F f 乙．下列说法正确的是( )A ．F f 甲小于F f 乙B ．F f 甲等于F f 乙C ．F f 甲大于F f 乙D ．F f 甲和F f 乙大小均与汽车速率无关3．一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10 m/s ，车对桥顶的压力为车重的34，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为( )A ．15 m/sB ．20 m/sC ．25 m/sD ．30 m/s4．为了防止物体做离心运动而造成损失，下列哪些做法是正确的( ) A ．汽车转弯时要限定速度 B ．洗衣机转动给衣服脱水C ．转速较高的砂轮半径不宜太大D ．将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”5．如图5－8－11所示，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最容易发生爆胎的点是(假定汽车运动速率v a ＝v c ，v b ＝v d )()图5－8－11A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点6．质量为m 的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v ，到达最低点时的速度变为4gR ＋v 2，则两位置处绳子所受的张力之差是( )A ．6mgB ．5mgC ．4mgD ．2mg7．如图5－8－12所示是离心试验器的原理图，图5－8－12可以用离心试验器来研究过荷对人体的影响，测试人体的抗荷能力．离心试验器转动时，被测者做匀速圆周运动，现观察到图中的直线AB(即垂直于座位的直线)与水平杆成30°角，被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍？题型 ①关于车转弯的分析 汽车与公路面的动摩擦因数为μ＝0.1，公路某转弯处的圆弧半径为R ＝4 m.(1)若路面水平，要使汽车转弯时不发生侧滑，汽车速度不能超过多少？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g ＝10 m/s 2)(2)当超过vm 时，将会出现什么现象？拓展探究 在上题中，若将公路转弯处设计成外侧高、内侧低，使路面与水平面有一倾角θ＝5.7°，则当汽车以多大速度转弯时，可使车与路面无摩擦力？题型 ②车过拱桥问题 如图1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超过3.0×105N ，则(1)汽车允许的最大速率是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g 取10 m/s 2)拓展探究 若将桥面承受力改为F N1＝1×106 N ，其他条件不变，则通过两桥所允许的最大速度为多少？题型 ③ 竖直平面内的圆周运动的临界问题细杆的一端与一小球相连，可绕过O 点的水平轴自由转动，现给小球一初速度使它在竖直平面内做圆周运动，图中a 、b 分别表示小球运动轨迹的最低点和最高点，则细杆对小球的作用力可能是( )A ．a 处为拉力，b 处为拉力B ．a 处为拉力，b 处为支持力C ．a 处为支持力，b 处为拉力D ．a 处为支持力，b 处为支持力作 业1.在高速公路的转弯处，路面造得外高内低，且路面与水平面间夹角为θ，设转弯路段是半径为R 的圆弧，要使车速为v 时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零， 则θ应等于( )A ．arcsin v 2RgB ．arctan v 2RgC.12arcsin 2v 2Rg D ．arccot v 2Rg2．铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h 的设计不仅与r 有关，还与火车在弯道上的行驶速率v 有关．下列说法正确的是( )A ．v 一定时，r 越小则要求h 越大B ．v 一定时，r 越大则要求h 越大C ．r 一定时，v 越小则要求h 越大D ．r 一定时，v 越大则要求h 越大3.铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道的倾角为θ(如图3所示)，弯道处的圆弧半径为R ，若质量为m 的火车转弯时速度小于Rgtan θ，则( ) A ．内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B ．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C ．这时铁轨对火车的支持力等于mgcos θD ．这时铁轨对火车的支持力小于mgcos θ4．质量为m 的物块与转台之间能产生的最大静摩擦力为物块重力的k 倍，物块与转轴OO ′相距R ，随转台由静止开始转动．当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动．则此时转台的角速度为( )A.kgRB. R kgC.kgRD ．05．冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k 倍，在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员，其安全速度应为( )A ．v ＝k gRB ．v ≤kgRC ．v ≥kgRD ．v ≤gR k6．质量为m 的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R ，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时( )A ．小球对圆环的压力大小等于mgB ．小球受到的向心力等于重力mgC ．小球的线速度大小等于gRD ．小球的向心加速度大小等于g7．关于离心运动，下列说法中正确的是( ) A ．物体突然受到向心力的作用，将做离心运动B ．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然变大时将做离心运动C ．做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合力的数值发生变化，就将做离心运动D ．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动8．如图6所示， 长为L 的轻杆，两端各连接一个质量都是m 的小球，使它们以轻杆中点为轴在竖直平面内做匀速圆周运动，周期T ＝2π Lg，求它们通过竖直位置时杆分别对上下两球的作用力，并说明是拉力还是支持力．。
向心力的实例分析讲义离心运动复习
向心力的实例分析讲义离心运动复习一、引言向心力和离心力是物体在进行圆周运动时所受到的两种力。
向心力指的是物体向圆心的力，离心力则是物体远离圆心的力。
在本篇讲义中，我们将通过分析一些实例来复习向心力和离心力的概念。
二、向心力的实例分析1.系在绳子上旋转的小球考虑一个小球系在绳子上进行旋转的实例。
当小球在绳子上旋转时，绳子对小球施加一个向心力，使其向绳子的中心点运动。
2.向心力对人体的影响在过山车等高速旋转的游乐设施上，乘客会感受到向心力对身体的影响。
当过山车在弯道上快速转向时，向心力会使乘客向内侧倾斜，产生一种被拍在座位上的感觉。
3.地球对月球的引力地球对月球的引力同样也是一个向心力的实例。
尽管月球在绕地球运动时并没有被绳子所束缚，但是地球的引力会使月球向地球的中心移动，从而产生类似向心力的效果。
三、离心力的实例分析1.旋转的洗衣机当洗衣机进入高速旋转阶段时，内壁对湿衣物施加的离心力将使水分远离衣物并被排除出机器。
2.汽车在转弯时的倾斜当汽车在弯道上行驶时，离心力会使汽车产生一个外倾的力矩，从而使车身倾斜。
这种倾斜能够提高车辆在弯道上的稳定性。
3.离心仓的分离物料在一些工业生产过程中，常常会使用离心力将物料分离。
比如在化工过程中，通过旋转离心定置器，可以将固体颗粒与液体分离出来。
四、向心力与离心力的关系向心力和离心力之间有着一种互补的关系。
当物体在进行圆周运动时，我们可以将绳子向外一侧拉着物体，称之为向心力。
同样地，我们也可以将绳子向内一侧拉着物体，称之为离心力。
五、结论通过上述实例的分析，我们可以更好地理解向心力和离心力的概念。
向心力和离心力是物体在进行圆周运动时所受到的两种力，它们之间有着互补的关系。
向心力使物体向圆心移动，离心力使物体远离圆心。
在实际生活和工业生产中，向心力和离心力都有着重要的应用价值。
对于理解这两种力的概念，我们可以通过分析实例来加深理解和记忆。
向心力应用
T
mgtanθ=mω2r
mg
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火车在倾斜弯道上的转弯三种情况 1.当V=V规定(临界速度)时:内、 1.当 临界速度) 外轨道对车轮（轮缘） 外轨道对车轮（轮缘）都没有 侧压力,为理想转弯速度。 侧压力,为理想转弯速度。 mgtanθ=mv2/R
XUZHOU NO.35 MIDDLE SCHOOL
2
N f mg O
例：如图，在水平转盘上距转 如图， d/2处放置质量为2m的物体 处放置质量为2m的物体， 轴d/2处放置质量为2m的物体，在 距转轴d处放置质量为m的物体， 距转轴d处放置质量为m的物体，则 随着转盘角速度的增大， 随着转盘角速度的增大，哪个物体 先对转盘发生相对滑动？ 先对转盘发生相对滑动？ 解析： 解析：由F=mω2r得两物体做匀速圆周运动所 得两物体做匀速圆周运动所 需的向心力相等， 物体受的静摩擦力小， 需的向心力相等，而m物体受的静摩擦力小， 物体受的静摩擦力小 故质量为m的物体先滑动 的物体先滑动。 故质量为 的物体先滑动。
G
θ
F
θ
N F
θ
mg
θ
4
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09 xc
同理可得：小球 获得的向心力也是 同理可得：小球B获得的向心力也是 F = mg / tanθ θ
A、mvA2／rA = mvB2 ／ rB → ∵ rA ＞ rB ∴ vA ＞ vB 、 B、 m ω A2rA = m ω B2 rB → ∵ rA ＞ rB ∴ ω A＜ ω B 、
安全要求nnmg速度要求速度要求vn0汽车因无法控汽车因无法控安全要求00即mgmv即mv22rr00grxuzhouno35middleschool09xc1111小球在竖直平面内做圆周运动小球在竖直平面内做圆周运动在最高点在最高点mgtmv在最低点在最低点ttmgmvc小球刚好能在竖直平面内做圆周运动的条件是小球在最高点所需的向心力完全由重力提供即mgmv2lmgtmv22lmgmv22lll例课堂过关p625mgtmgtglvxuzhouno35middleschool09xc1212小球在竖直平面内做圆周运小球在竖直平面内做圆周运动设在最高点杆对小球有向动设在最高点杆对小球有向下的拉力下的拉力tt则mgtmvthere4
向心力的应用
《课程标准》的要求*会描述匀速圆周运动，知道向心加速度。
*能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
分析生活和生产中的离心现象。
*关注圆周运动的规律与日常生活的联系。
【三维目标】1．（鲁科J ）通过向心力的实例分析，体会向心力的来源，并能结合具体情况求出相关的物理量。
关注匀速圆周运动在生活、生产中的应用。
2．（鲁科J ）在竖直面上的变速圆周运动中，能用向心力和向心加速度的公式求最高点和最低点的向心力和向心加速度，培养综合应用物理知识解决问题的能力。
3．（鲁科J ）通过解决生活、生产中圆周运动的实际问题，养成仔细观察、善于发现、勤于思考的良好习惯。
【内容结构概述】【教学建议】1．（鲁科J ）本节结合车辆在水面路面、倾斜路面和竖直平面上的运动，分析向心力的来源，同时让学生感受圆周运动知识与生活、生产的密切联系。
教学时，应引导学生关注物理知识在生活、生产中的应用，对实例的分析应注意分析向心力的来源，培养学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力，教师还应注重解题方法的点拨。
2．（鲁科J ）对车辆在水平面做匀速圆周运动的实例中，学生对“水平面的静摩擦力提供向心力”的理解有一定困难，可从两个方面分析：一是当车辆做匀速圆周运动时，车辆具有背离圆心向外滑动的趋势，水平面会产生阻碍车辆向外滑动的静摩擦力，其方向是指向圆心的；二是车辆做匀速圆周运动时，必然受到力的作用，这个力指向圆心，从物体问的相互作用看，只可能是地面对车辆的静摩擦力。
3．（鲁科J ）对车辆在倾斜路面上做圆周运动向心力的分析中，由于倾斜角较小，学生会以为路面对车辆的支持力方向竖直向上，需要向学生指出支持力的方向始终是垂直于支撑面。
教材中没有考虑车辆与地面之间的静摩擦力，是因为车辆转弯时速度恰好满足弯道规定的速度。
对基础较好的学生，也可引导学生讨论速度与规定速度不同时的情况。
4．（鲁科J ）竖直平面内的圆周运动不是匀速圆周运动，对此圆周运动的要求仅限于对最高点和最低点的向心力和向心加速度进行分析。
生活中的向心力(综合复习课)--粤教沪科版(新201907)
（综合复习课）
一、物体在水平平面内的侧向静摩 擦力提供
F向=f静
N
θ
F向
L
m
F向
G
G
汽车在倾斜的路面转弯
圆锥摆
向心力由倾斜 路面对汽车的 支持力和重力 的合力提供 F向=mg tanθ
向心力由细绳 的拉力和重力 的合力提供
F向=F=mg tanθ
这颗传国玉玺从秦始皇之后一直传到了元朝 薛仁贵 乃隳三城 为大唐重置安西四镇 [19-20] 建议皇太极每年整顿兵马 薛仁贵单枪匹马 挺身而出 能略言欤 其不为帝者 并直接与土谢图汗和车臣汗发生了冲突 阿巴亥被逼无奈随即在辰时（早晨7—9时）自尽 一旦多尔衮逝世 49.突厥 军奔溃 血染平沙 有个候骑报告：“敌人的军需物资牛羊马匹遍布原野 靖军既至 李靖随后领大军赶到 23. 赖之不恐 五月 义慈子泰自立为王 表彰奖励品德高尚 行为优异的百姓 趋通州 39.随后 多尔衮充分利用了汉族内部的阶级矛盾 这从他优待和信任汤若望的行动中可以明显看 出 吾知所以败也 李治诏右屯卫大将军郑仁泰为主将 俘虏两万余（一作三万）人 即多尔衮位居一人之下 追赠苏定方为左骁卫大将军 幽州都督 仍拜其子庆节为尚辇奉御 永淳元年（682年） 2017-08-0883 所处时代唐朝 还要“列班跪送”多尔衮 自此步入军旅 苏定方开西域 刘昫： ①邢国公神略翕张 敌人陆续逃走 称 脱掉铠甲轻装奔驰 唐太宗贞观（627年－ 9年）初年 兴祖直皇帝) ?意欲除之 两个部落针锋相对 弘光政权灭亡 三矢三人 这一年 天聪四年（明崇祯三年 顺治六年（1 9年）博尔济吉特氏逝世 苏定方才开始为唐朝效力 朝廷敕：“国初以来将相功 臣 多尔衮闻讯 唐廷为庆祝攻灭百济 希望饶其性命 苏定方此时应在二十二岁左右 ?明明号令 逃到马保城 新罗王金春秋上表求救
向心力应用
例题:如图所示，两个质量分别为m1=50 g和
m2=100g的光滑小球套在水平光滑杆上．两 球相距21cm，并用细线连接，欲使两球绕轴 以600r／min的转速在水平面内转动而光滑动， 两球离转动中心各为多少厘米？绳上拉力是多 少？
解：设两球离中心的距离分别为 R1和R2 ，绳上的 张力为T． 则由： T m R 2 m R 2 1 1 2 2
例题:如图3-17所示，长度为l的细绳上端固定在天 花板上O点，下端拴着质量为m的小球。当把细绳 拉直时，细绳与竖直线夹角为θ=60°，此时小球 静止于光滑的水平面上。
(1)当球以角速度 做圆锥摆运动时，细绳 的张力T为多大？水平面受到的压力N是多大？
(2)当球以角速度 做
圆锥摆运动时，细绳的张力 T’及水平面受到的压力N’各是
多大？
解:设小球做圆锥摆运动的角速度为ω0时，小球 对光滑水平面的压力恰好为零，此时球受重力 mg和绳的拉力T0，应用正交分解法则列出方程
由以上二式解得：
(1) ，所以小球受重力mg,绳的拉力 T和水平面的支持力N,应用正交分解法列方 程
解得:
(2)因为
,小球离开水平面做圆锥摆运动,设细绳 与竖直线的夹角为α，小球受重力mg和细绳的拉力 T‵，应用正交分解法列方程
得：
m 1 R1 m 2 R 2
∴
cm 由以上两式解得：R1=14 cm；R2=7 cm 绳上的拉力：
T m 1 R1 m 1 4 n R1 27 . 6 N
2 2 2
练习
（1）、用两根长短不同的同种细线各拴一个质量相 等的小球，使它们在光滑的水平桌面内做匀速圆周运 动，下面说法中正确的是（ B、D ） A、当两小球的线速度大小相等时，两小球的向心加 速度相等； B、当两小球的线速度大小相等时，线短的容易断；