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1、,第三节 圆周运动实例分析 第1课时,一、复习:圆周运动相关知识,1.描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。,2.向心力的求解公式有哪几个?,3.如何求解向心加速度?,( 的单位是弧度rad),A,B,S,R,二、解圆周运动问题的基本步骤,1.确定作圆周运动的物体作为研究对象。 2.确定作圆周运动的轨道平面、圆心位置和半径。 3.对研究对象进行受力分析画出受力示意图。 4.运用平行四边形定则或正交分解法(取向心加速度方向为正方向)求出向心力F。 5.根据向心力公式,选择一个公式列方程求解,分析和解决匀速圆周运动的问题,关键的是要把向心力 的来源搞清楚,明确什么力提供向心力。,圆周运动的
2、应用(一) 竖直面内圆周运动,黄石长江大桥,汽车过拱桥,F合=mg F,由 F合= F向,取向心加速度方向为正方向,例1:质量为m的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥,如图所示,求汽车在桥顶时对路面的压力是多少?,思考与讨论,根据上面的分析可以看出,汽车行驶的速度越大,汽车对桥的压力越小。试分析一下,当汽车的速度不断增大时,会有什么现象发生呢?,根据牛顿第三定律:,由上式可知,v增大时,F压减小,当 时, F压=0;当 时,汽车将脱离桥面,发生危险。,当FN=0时解得:,如图所示,汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时,关于汽车受力的说法正确( ),A 汽车的向心力就是它所受的重力 B 汽车的
3、向心力就是它所受的重力和支持力的合力,方向指向圆心 C 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D 以上均不正确,思考与讨论,请你根据上面分析汽车通过凸形桥的思路,分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车的重量大还是小?,F合= F mg,由 F合= F向,比较三种桥面受力的情况,小节:此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象,是发生在圆周运动中的超重或失重现象,如图所示,一辆装满货物的汽车在丘陵地区行驶, 由于轮胎太旧,途中“放了炮”,你认为在图中 A、B、C、D四处,“放炮”可能性最大的是( ) AA处 BB处 CC处 DD处,一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶, 汽车对桥面的压力等于车重的一半,这座拱桥 的半径是多少?若要使汽车过桥顶时对桥面无 压力,则汽车过桥顶时的速度大小至少是多少?,如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部(取g10m/s2) (1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大? (2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大? (3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?,