3.圓周運動實例1汽車過拱橋ppt課件

1、第三節(jié)第三節(jié)圓周運動實例分析圓周運動實例分析第第1 1課時課時一、復習：圓周運動相關知識一、復習：圓周運動相關知識1.1.描畫勻速圓周運動快慢的各個物理量及其相互關系。描畫勻速圓周運動快慢的各個物理量及其相互關系。2.2.向心力的求解公式有哪幾個？向心力的求解公式有哪幾個？3.3.如何求解向心加速度？如何求解向心加速度？TRtS 2 Tt 2 R RS 的單位是弧度的單位是弧度radABSR mTmrrmmr 22222向向F F 22224Trrra二、解圓周運動問題的根本步驟二、解圓周運動問題的根本步驟1.1.確定作圓周運動的物體作為研討對象。確定作圓周運動的物體作為研討對象。2.2.確定

2、作圓周運動的軌道平面、圓心位置和半徑。確定作圓周運動的軌道平面、圓心位置和半徑。3.3.對研討對象進展受力分析畫出受力表示圖。對研討對象進展受力分析畫出受力表示圖。4.4.運用平行四邊形定那么或正交分解法取向心加速度運用平行四邊形定那么或正交分解法取向心加速度方向為正方向求出向心力方向為正方向求出向心力F F。5.5.根據(jù)向心力公式，選擇一個公式列方程求解根據(jù)向心力公式，選擇一個公式列方程求解分析和處理勻速圓周運動的問題，關鍵的是要把向心力分析和處理勻速圓周運動的問題，關鍵的是要把向心力的來源搞清楚，明確什么力提供向心力。的來源搞清楚，明確什么力提供向心力。圓周運動的運用一圓周運動的運用一豎直

3、面內圓周運動豎直面內圓周運動黃石長江大橋黃石長江大橋汽車過拱橋汽車過拱橋FNF合合=mg F由由 F合合= F向向取向心加速度方向為正方向取向心加速度方向為正方向 例例1：質量為：質量為m的汽車以恒定的速率的汽車以恒定的速率v經(jīng)過半徑為經(jīng)過半徑為r的拱橋，的拱橋，如下圖，求汽車在橋頂時對路面的壓力是多少？如下圖，求汽車在橋頂時對路面的壓力是多少？rmF2 向向rmFmgN2 mgrmmgFN 2 思索與討論思索與討論 根據(jù)上面的分析可以看出，汽車行駛的速度越大，汽根據(jù)上面的分析可以看出，汽車行駛的速度越大，汽車對橋的壓力越小。試分析一下，當汽車的速度不斷增車對橋的壓力越小。試分析一下，當汽車的

4、速度不斷增大時，會有什么景象發(fā)生呢？大時，會有什么景象發(fā)生呢？根據(jù)牛頓第三定律：根據(jù)牛頓第三定律：rvmmgFFN壓2 grv grv 由上式可知，由上式可知，v v增大時，增大時，F(xiàn) F壓減小，當壓減小，當 時，時，F(xiàn) F壓壓=0=0；當；當 時，汽車將脫離橋面，發(fā)生危險。時，汽車將脫離橋面，發(fā)生危險。當當FN=0時解得：時解得：grv 如下圖，汽車以速度如下圖，汽車以速度v經(jīng)過一圓弧式的拱橋經(jīng)過一圓弧式的拱橋頂端時，關于汽車受力的說法正確頂端時，關于汽車受力的說法正確 A 汽車的向心力就是它所受的重力 B 汽車的向心力就是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圓心 C 汽車受重力、支持力、牽

5、引力、摩擦力和向心力的作用 D 以上均不正確思索與討論思索與討論 請他根據(jù)上面分析汽車經(jīng)過凸形橋的思緒，分析一下請他根據(jù)上面分析汽車經(jīng)過凸形橋的思緒，分析一下汽車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力。這時的壓力比汽車汽車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力。這時的壓力比汽車的分量大還是?。康姆至看筮€是??？VVF合合= F mg由由 F合合= F向向rmF2 向向rmmgFN2 mgrmmgFN 2 比較三種橋面受力的情況比較三種橋面受力的情況rvmFGN2 FN=GrvmGFN2 小節(jié)小節(jié): :此問題中出現(xiàn)的汽車對橋面的壓力大于或小于車重此問題中出現(xiàn)的汽車對橋面的壓力大于或小于車重的景象，是發(fā)生在圓周運動中的

6、超重或失重景象的景象，是發(fā)生在圓周運動中的超重或失重景象如下圖，一輛裝滿貨物的汽車在丘陵地域行駛，如下圖，一輛裝滿貨物的汽車在丘陵地域行駛，由于輪胎太舊，途中由于輪胎太舊，途中“放了炮，他以為在圖中放了炮，他以為在圖中A、B、C、D四處，四處，“放炮能夠性最大的是放炮能夠性最大的是( )AA處處 BB處處CC處處 DD處處一輛汽車以一輛汽車以54km/h的速率經(jīng)過一座拱橋的橋頂，的速率經(jīng)過一座拱橋的橋頂，汽車對橋面的壓力等于車重的一半，這座拱橋汽車對橋面的壓力等于車重的一半，這座拱橋的半徑是多少？假設要使汽車過橋頂時對橋面無的半徑是多少？假設要使汽車過橋頂時對橋面無壓力，那么汽車過橋頂時的速度大小至少是多少？壓力，那么汽車過橋頂時的速度大小至少是多少？如圖一輛質量為如圖一輛質量為500kg的汽車靜止在一座半徑為的汽車靜止在一座半徑為50m的圓弧形拱橋頂部取的圓弧形拱橋頂部取g10m/s21此時汽車對圓弧形拱橋的壓力是多大？此時汽車對圓弧形拱橋的壓力是多大？2假設汽車以假設汽車以6m/s的速度經(jīng)過拱橋的頂部，的速度經(jīng)過拱橋