圓周運(yùn)動實(shí)例1汽車過拱橋ppt課件

1、一、復(fù)習(xí)：圓周運(yùn)動相關(guān)知識一、復(fù)習(xí)：圓周運(yùn)動相關(guān)知識1.1.描畫勻速圓周運(yùn)動快慢的各個(gè)物理量及其相互關(guān)系。描畫勻速圓周運(yùn)動快慢的各個(gè)物理量及其相互關(guān)系。2.2.向心力的求解公式有哪幾個(gè)？向心力的求解公式有哪幾個(gè)？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(yùn)動問題的根本步驟二、解圓周運(yùn)動問題的根本步驟1.1.確定作圓周運(yùn)動的物體作為研討對象。確定作圓周運(yùn)動的物體作為研討對象。2.2.確定作圓周運(yùn)動的軌道平面、圓心位置和半徑。確定作圓周運(yùn)動的軌道平面

2、、圓心位置和半徑。3.3.對研討對象進(jìn)展受力分析畫出受力表示圖。對研討對象進(jìn)展受力分析畫出受力表示圖。4.4.運(yùn)用平行四邊形定那么或正交分解法取向心加速度運(yùn)用平行四邊形定那么或正交分解法取向心加速度方向?yàn)檎较蚯蟪鱿蛐牧Ψ较驗(yàn)檎较蚯蟪鱿蛐牧 F。5.5.根據(jù)向心力公式，選擇一個(gè)公式列方程求解根據(jù)向心力公式，選擇一個(gè)公式列方程求解分析和處理勻速圓周運(yùn)動的問題，關(guān)鍵的是要把向心力分析和處理勻速圓周運(yùn)動的問題，關(guān)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(yùn)動的運(yùn)用一圓周運(yùn)動的運(yùn)用一豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動黃石長江大橋黃石長江大橋汽車過拱橋

3、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?yàn)檎较蛉∠蛐募铀俣确较驗(yàn)檎较?例例1：質(zhì)量為：質(zhì)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(shí)對路面的壓力是多少？如下圖，求汽車在橋頂時(shí)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(dāng)汽車的速度不斷增車對橋的壓力越小。試分析一下，當(dāng)汽車的速度不斷增大時(shí)，會有什么景象發(fā)生呢？大時(shí)，會有什么景象發(fā)生呢？

4、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(shí)，增大時(shí)，F(xiàn) F壓減小，當(dāng)壓減小，當(dāng) 時(shí)，時(shí)，F(xiàn) F壓壓=0=0；當(dāng)；當(dāng) 時(shí)，汽車將脫離橋面，發(fā)生危險(xiǎn)。時(shí)，汽車將脫離橋面，發(fā)生危險(xiǎn)。當(dāng)當(dāng)FN=0時(shí)解得：時(shí)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(shí)，關(guān)于汽車受力的說法正確頂端時(shí)，關(guān)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

5、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(diǎn)時(shí)對橋的壓力。這時(shí)的壓力比汽車汽車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對橋的壓力。這時(shí)的壓力比汽車的分量大還是小？的分量大還是??？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(yùn)動中的超重或失重景象的景象，是發(fā)生在圓周運(yùn)動中的超重或失重景象如下圖

6、，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(shè)要使汽車過橋頂時(shí)對橋面無的半徑是多少？假設(shè)要使汽車過橋頂時(shí)對橋面無壓力，那么汽車過橋頂時(shí)的速度大小至少是多少？壓力，那么汽車過橋頂時(shí)的速度大小至少是多少？如圖一輛質(zhì)量為如圖一輛質(zhì)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(shí)汽車對圓弧形拱橋的壓力是多大？此時(shí)汽車對圓弧形拱橋的壓力是多大？2假設(shè)汽車以假設(shè)汽車以6m/s的速度經(jīng)過拱橋的頂部，的速度經(jīng)過拱橋的頂