向心力實例分析高一物理

1、1金太陽教育金太陽教育福建省莆田市第二中學(xué)福建省莆田市第二中學(xué) 鄭少華鄭少華2向心力的求解公式是什么？復(fù)習(xí)思考題：2mrwF rvm22)2(Tmr2)2(fmr31 1、自行車轉(zhuǎn)、自行車轉(zhuǎn)彎時，稍一傾彎時，稍一傾斜就過去了，斜就過去了，摩托車轉(zhuǎn)彎傾摩托車轉(zhuǎn)彎傾斜度要大一些。斜度要大一些。摩托賽車時轉(zhuǎn)摩托賽車時轉(zhuǎn)彎，傾斜度更彎，傾斜度更大，幾乎倒在大，幾乎倒在地上。地上。 問：問：什么力提供向什么力提供向心力？向心力心力？向心力與傾斜度有關(guān)與傾斜度有關(guān)嗎？有何關(guān)系？嗎？有何關(guān)系？問題問題1 1：摩托車轉(zhuǎn)彎：摩托車轉(zhuǎn)彎4解析解析：由地面對車的靜摩擦力提供車做圓周運由地面對車的靜摩擦力提供車做圓周

2、運動的向心力。動的向心力。G車車N車車f（1）以車為研究對象）以車為研究對象（2）以人為研究對象）以人為研究對象轉(zhuǎn)彎時，人隨車一起做圓周運動，他的轉(zhuǎn)彎時，人隨車一起做圓周運動，他的向心力由重力和支持力的合力提供。向心力由重力和支持力的合力提供。G人人N人人F人的傾斜度越大，傾角人的傾斜度越大，傾角越大，向心力越大，向心力就越大。就越大。rvmgmF2tan人5問題問題2 2、火車轉(zhuǎn)彎：、火車轉(zhuǎn)彎： 火車在火車在平直軌道上平直軌道上勻速行駛時，勻速行駛時，所受的合力所受的合力等于等于0 0，那么，那么當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時，我們說時，我們說它做圓周運它做圓周運動，那么是動，那么是什么力提供什么力

3、提供火車的向心火車的向心力呢？力呢？6轉(zhuǎn)彎處轉(zhuǎn)彎處-外軌略高于內(nèi)軌。外軌略高于內(nèi)軌。 (1)(1)、外軌略高于內(nèi)軌時、外軌略高于內(nèi)軌時7火車拐彎 火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是有重力G支持力FN的合力F來提供8若火車的拐彎處軌道面傾角為，應(yīng)有：rF =mgtan 2mvr=9分析分析:當(dāng)當(dāng)r、一定時，一定時，車行駛的速度車行駛的速度v=tangr車行駛的速度車行駛的速度vtangr外軌對車有向內(nèi)的推力外軌對車有向內(nèi)的推力車行駛的速度車行駛的速度v G2mvr18小結(jié)：汽車過拱橋小結(jié)：汽車過拱橋或凹橋或凹橋 經(jīng)凸橋最高點時經(jīng)凸橋最高點時由牛頓第三定律可知，汽車對橋面壓力小于汽車的重力 2RvmFmgN

4、mgRvmgFN2當(dāng)時，汽車對橋面無壓力 Rgv 由牛頓第三定律可知，汽車對橋面壓力大于汽車的重力 n經(jīng)凹橋最低點時 2RvmmgFNmgRvmgFN219想一想：游樂園里的過山車用的又是什么原理呢？想一想：游樂園里的過山車用的又是什么原理呢？20最高點：F向向= G +FN2amr= G +FN當(dāng)FN =02mvr= GFNG最低點:F向向= FN-G 21問題問題4：水流星：水流星22 雜技表演中有一個雜技表演中有一個“水流星水流星”的節(jié)目：在一只水杯中的節(jié)目：在一只水杯中裝上水，然后讓桶在豎直平面內(nèi)做圓周運動，水不會灑出裝上水，然后讓桶在豎直平面內(nèi)做圓周運動，水不會灑出來。這是為什么？來

5、。這是為什么？G解析： 當(dāng)水杯運動到最高點的時候，如果水沒有灑出來，那么在其他位置上水也不會灑出來。所以選取最高點為研究對象。如果水剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動而不灑出的話，這時杯中的水在最高點只受到重力的作用，向心力由重力提供，則rvmmgF2向心grv 所以，只要水杯做圓周運動的速度v “水流星”的表演就一定會成功。gr23用細(xì)線系一小球，使它在豎直平面內(nèi)做圓用細(xì)線系一小球，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)小球達(dá)到最高點時，其受力情周運動，當(dāng)小球達(dá)到最高點時，其受力情況是況是: ( )1、受到重力、線的拉力和向心力、受到重力、線的拉力和向心力2、可能只受到重力作用、可能只受到重力作用3、可能

6、只受到線的拉力、可能只受到線的拉力4、所受合外力為零、所受合外力為零24飛車走壁飛車走壁: 馬戲團演員在表演飛車走壁時，人車在一個水平面上沿馬戲團演員在表演飛車走壁時，人車在一個水平面上沿豎直粗糙墻壁上做勻速圓周運動，人車所受外力豎直粗糙墻壁上做勻速圓周運動，人車所受外力G與靜與靜摩擦力摩擦力f平衡。車輪對墻壁的作用力為平衡。車輪對墻壁的作用力為N，墻壁的反作用，墻壁的反作用力力N就是人車所需向心力。應(yīng)有就是人車所需向心力。應(yīng)有 當(dāng)當(dāng)m、r一定時，一定時，越大，越大，N就越大。就越大。2mrN 25例 m=5000kg 的汽車,通過半徑R=50m的拱型橋頂時速度為5m/s.則汽車對橋頂?shù)膲毫κ?/p>

7、多少?26在水平面上轉(zhuǎn)彎和汽車，向心力是（在水平面上轉(zhuǎn)彎和汽車，向心力是（ ）1、水平面對汽車的靜摩擦力、水平面對汽車的靜摩擦力2、水平面對汽車的滑動摩擦力、水平面對汽車的滑動摩擦力3、汽車受到的重力和水平面對汽車支持力、汽車受到的重力和水平面對汽車支持力的合力的合力4、汽車受到的重力、水平面對汽車支持力、汽車受到的重力、水平面對汽車支持力和汽車支持力和汽車牽引力的合力和汽車支持力和汽車牽引力的合力27 汽車駛過凸形拱橋頂點時對橋的壓力為汽車駛過凸形拱橋頂點時對橋的壓力為F1，汽車靜止在橋頂時對橋的壓力為，汽車靜止在橋頂時對橋的壓力為F2，那么那么F1和和F2比較（比較（ ）1、 F1F2 2

8、、 F1=F23、 F1F2 4、 都有可能都有可能28在下面介紹的各種情況中，哪種情況將在下面介紹的各種情況中，哪種情況將出現(xiàn)超重現(xiàn)象出現(xiàn)超重現(xiàn)象: ( )1、蕩秋千經(jīng)過最低點的小孩、蕩秋千經(jīng)過最低點的小孩2、汽車過凸形橋、汽車過凸形橋3、汽車過凹形橋、汽車過凹形橋4、在繞地球做勻速圓周運動的飛船中的、在繞地球做勻速圓周運動的飛船中的儀器儀器29總結(jié)總結(jié):勻速圓周運動解題步驟勻速圓周運動解題步驟:1明確研究對象2受力分析3確定”圓軌道平面和圓心”4明確”向心力來源”5根據(jù)牛頓運動定律列方程求解30例題：如圖所示，用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，圓周半徑為R則下列說法正確的是（ ）