向心力的实例分析概述.

讨论：若是凹形圆桥面 汽车对桥的压力等于 多少？
v2 N - mg = m R
N
2
v N = mg + m R
GHale Waihona Puke Baidu
从上面的研究可以看出来，是哪一种圆桥 能够减小汽车对桥面的压力呢？
如图所示是一个在竖直平面内做圆周运 动的水流星，经过最高点的线速度至少 需要多大? 结论： 临界条件：v0 ＝ gr v0 ＞ gr 水流星节 当过最高点的速度：
目一定成功
线或绳 杆
v0
最高点
刚好过最高点的速 度特征和条件？
刚好过最高点的速 度特征和条件？
线或绳
• 当v = gR 时，细绳对小 球没有拉力作用。向心 力只由小球所受重力提 供。
•如果 v > gR ，轻 绳对小球存在拉力
杆
• 小球过最高点时，如果 V=0，则轻杆对小球支 持力N=mg。 • 如果v = gR 则和轻绳一 样，杆对小球没有力的 gR 作用。所以当 0 ? v 时， 轻杆对小球有支持力的 作用。 • 如果 v > gR ，轻杆对小 球有拉力作用。
第3节 向心力的实例分析
主讲人:沈溢男
上节回顾
做圆周运动的物体一定要受到一个 始终指向圆心等效力的作用。
F = mrw
2
v F= m r
2
向心力可以由一个力或几个力的合力提供
汽车转弯
1.汽车在平直轨道上行驶与转弯时 有何不同？
在平直轨道上汽车做直线运动，受到的 合力为零或者与速度方向在同一直线上 转弯时做曲线运动，需要向心力
内轨
设汽车质量为m，以 恒定的速率V通过半 径为R的拱桥顶时。 求： 此时汽车对桥 的压力
N
V
G R
解：汽车受力如图所示，重力G与支持力N为汽车提供 过拱桥的向心力 2
则：
由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力为 mg - m v R 那么当汽车的速度为多少时汽车的压力 v = gR 为零呢？
v N = mg - m R 2
2
则： v =
gr tan q
此时，不需摩擦力提供向心力，汽车能够安 全转弯。这个理想的转弯速度取决于弯道的 半径和倾角
请同学们思考一下：
• 如果火车转弯时的速度超过了理想转弯速 度，那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？
外轨
• 如果火车转弯时的速度小于理想转弯速度， 那么哪一道铁轨会受到车轮轮缘挤压？
2.那么由什么力为汽车提供向心力呢？
摩擦力f
v F= m r
2
所以，当转弯过快或转弯半径太小时，摩擦力不 足以提供汽车转弯时所需向心力。这时候汽车将 发生事故。
让汽车换个弯道匀速转弯
N N
F

G G
F = mg tan q
如果由这个合力F为汽车转弯提供向心
F = mg tan q
v F= m r
课堂小结： 一、学习了做圆周运动物体在转弯时的向心力实例分析
二、用向心力公式求解有关问题的解题方法： 1、受力分析 2、分析做圆周运动的向心力F来源
3、利用向心力
F=
v m r
2
解方程求出答案