2018年高中物理 第2章圆周运动第2节向心力第2课时课件 粤教版必修2.ppt

零…第二章“圆周设动一第2课时“生活中的向心力』蒡互动靳诛逢NQNNGY逞}蒯囝邑ANzNZME1.如图2一2一2一1甲所示,汽车在水平的公路上转弯时靠车轮与路面间的〇_静摩擦力“来提供向心力,如果转弯时汽车速度过快,则这个G)_静摩擦力“不足以提供基汛车所需的向心力,汽车就容易滑出路面.龛′,.″…”仙=-"2.如图乙所示,汽车在里低.外高的倾斜的路面转弯,“一假设转弯时所需的向心力完全巾G)_重力(mg)_和地面的@“支持力“的合力七来提供,设弥道半径为R,汽车行驶的速度为力质虽为…倾斜的角度为0.则有F<@ˇmsgtan8二@n芸,从式中可以知道,车速趣侍-穹追半径越小.需要的向心力就越@大.倾斜的角度也越@_大“摩托车赛车手拐弩时吾里倾斜的道理也是如此.hDearEDU.com雷yx+QNZMZN2ZY雪瞳葭鹧脯MZMZN2Y[江颂L2沥车二关丁汽车通过桥的最高点时,汽车所受的重力和桥对汽车的支持力在一条直线上,它们的合力提供汽车健圆周运动所霁的向心力.(D)凸形桥:如图2一2一2一2甲所示,当汽车通过桥的最高点时,汽车对桥的压力小于汽车所受的重力.重力G和支持力X的合力为汽车做圆周运动的向心力,根据牛顿第2二定律有Fa一C~%一"「襄.当汽牛的违度-Vg耿时,汽车对桥面恰好没有压力ˇ会,分e(2)凹形桥:如图乙所示,当汽车通过桥的最低点时,汽车对桥的压力大于汽车所受的重力.重力G和支持力N的合力为汽车做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律有F2一N一(水力如二一G_mR'汽车过拱桥的分析方法对荡秋干过程中通过最低点和游乐园里的过山车通过最低点,最高点的分析同样适用.【例题]如图2一2一2一3所示,汽车质量为1.510*kg,以不变的途率完后驹过凹影桥而和凶形桥而,桥面圆弧半径为15m,如果桥面承受的最大歧力一得趣过2.0X107N,汽车允许的最大速率是多少?汽车以此速率驶过桥面的的小压力是多少?(g取10m/s)【解析]首先要确定汽车在何位置时对桥面的压力最【一雪肌门大.汽车经过凹形桥面时,向心加速度方向向上,汽车处于超重状态;经过击形桥面时,向心加速度方向向下,汽车处于失重状态,所以当汽车经过凹形桥面的最低炉时,如图2一2一2一4甲所承j「″对桥面的屡‖最扩'208P甲心国2一2一2一4当汽车经过凹形桥面最低点时,设桥面支持力为F,颓第二定律有F…一″…二…芸-z由上面的分析可知,汽车经过凸形桥顶点时对面的压力最小,设为Fhe.如图乙所示.2许Mmg一下i二″裘…解得Fe二1.0义105N【答案]7.07m/s1.0X107N纳配对训线1.(双选)12009年河源深师考试)在下而所介绍的各种现象中,郧种情况将出现超重现象(AC)A.荡秋干经过最低点的小孩5B汽车过凸形桥C.汽车过凹形桥D在绕地球做匀速圆周运动的船中的仪器DearEDU.com-国国尿省园e火车在铁转上行驶,在弯道时相当于做匀速圆周运动.(D当火车转张处内外轨无高度差且向右转时,外轨对轮缘的弹力下就是使火车转弯的向心力,如图2一2一2一5申所示.根据牛顿第二定律F一定可知,火车的质量很大,在速度和轨道半径一定的情况下,外轨对钦缘的弹力很大,外轨和外轮之间的磨损大,铁转容易受到损坏.以DearEDU.comE符二颜月用(2)如图乙所示,当外轨略高于内轨,火车所受重力和支持力的合力提供向心力,即(tan脖…熹.D当火车速度等于VgRtan0吊.内外轨对轮缘无侧压力;@当火车速度大于VgRtan(吊,外轨对轮缘有侧压力;G@)当火车速度小于VSRtan8吊.内轨对轮缘有侧压力.【例题2铃路转不处的圆弧半径是300m,轨距是1435mm,规定火车通过这里的速度是72km/h,内外轨的高度姜该是多大.才能使铁轨不受轮缘的挤压【解析]本题考查利用圆周运动知识解决实际问题的能力.若火车在转胺时不受轨道挤压,火车所受的重力和轨道对火车的支持力的合力提供向心力,受力分析如图2一2一2一6所示,作平行四边形,根据牛顿第二定律工1有F一mgtane一tane一一0.136「由于tana很小,可以近似认为sina一tana所以内外辐高度差=.dsina<1.435※0.136m一0.195m一吴命国怡色伟51.竖直面内的圆周运动及临界情况分析(D)小球在坂直平面内做圆周运动过最高点的情况(图2一2一2一7甲和乙,转绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力,圆轨道产生向内的支持力)仁一个一矶一入/飞s一甲巳人临界条件:绳子或轨道对小球恰好没有弹力的作用日,重力提供向心力,即mg一加璋&,解得小球恰能通过最商点的临界速度为a一VRE。