高中物理《生活中的圆周运动 微课》公开课教学课件

对宇航员，重力提供向心力： mg= mv2/r
由此可以得出 v gr
此时人对座椅的压 力为零
宇航员处于完 全失重状态
汽车过凹桥问题
汽车过凹桥，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？
v2 Fn FN G m r
FN
v
FN
G m v2 r
G
FN>G，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处 于超重状态。
F合 F向
h
v0 gr tanq
N
F
q
G
火车拐弯应以规定速度行驶
问题2：汽车过凸桥
汽车过桥问题
日本江岛大桥
汽车过凸桥时，在Байду номын сангаас高点时，车对凸桥的压力又怎样？
v2 Fn G FN m r
FN v
v2 FN G m r
G
FN<G 即汽车对桥的压力小于其所受重力，处于失重状态。
若汽车的运动速度变大，压力如何变化？
防止：汽车转弯时做离心运动
受力分析：
提供向心力
Ff
FN Ff
O
mg
小结 向心、圆周、离心运动
供 提供物体做圆 周运动的力
需 物体做匀速圆周 运动所需的力
“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动
Fn=m v2 r v2
Fn<m r
Fn>m v2 r
圆周运动 离心运动 向心运动
●离心运动的应用
离
离
心
心
甩
抛
干
掷
离
离
心
心
脱
分
水
离
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生活中的圆周运动
铁路的弯道
火车车轮的构造 火车车轮有 突出的轮缘
当外轨略高于内轨时
火车受力
竖直向下的重力G
h
垂直轨道面的支持力N
N
G
q
弯道的圆心在哪儿？
N
N
O2
F
h
h
G
G
q
q
F向心力 = F合 = mg tanq
如图，斜面轨道倾角
为θ，转弯半径R，要使 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?
v2 FN G m r
当汽车行驶速度越大，汽车对桥面的压
力越小。当 v gr 时，压力FN为零。
处于完全失重状态。
思考与讨论：
地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。 地面上有一辆汽车在行驶。
根据上面的分析，汽车速度越大，地面对它的支持力就越小。 会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力 是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？……