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1、课前五分钟 温故而知新 2 向心力公式 向心加速度公式 1 向心力定义 沿 始终使物体维持在圆周轨道上运动的力叫做向心力 沿半径指向圆心 向心力和向心加速度的公式虽然是从匀速圆周运动中得出的 但也适用于非匀速圆周运动 在非匀速圆周运动中使用上述公式求质点在圆周上某点的向心力和向心加速度的大小时 必须用该点的瞬时速度值 火车弯道处路基为什么要设计成倾斜的呢 生活中的向心力 很多桥为什么要设计成拱形呢 物理模型 生活中的向心力 随转盘匀速转动的木块 生活场景 物理模型 1 汽车转弯问题 1 汽车在水平路面上转弯 生活场景 生活中的向心力 在一段半径为8m的水平弯道上 已知路面对汽车轮胎的最大静摩擦
2、力是车重的0 8倍 则 1 汽车拐弯时的安全速度是多少 2 如果你是设计师 你会如何设计路面以使汽车行驶更安全 F摩 解 分析可得汽车转弯时F摩 F向 即 所以 汽车拐弯的安全速度是8m s 例题讲解 物理模型 生活中的向心力 2 汽车在倾斜路面上转弯 生活场景 发散思维 火车弯道处路基为什么要设计成倾斜的呢 摩托车手过弯道时为什么要向内倾斜 物理模型 生活中的向心力 2 汽车过拱桥问题 生活场景 1 汽车质量为1000kg 拱形桥的半径为10m g 10m s2 则 1 当汽车以5m s的速度通过桥面最高点时 对桥的压力是多大 2 如果汽车以10m s的速度通过桥面最高点时 对桥的压力又是多
3、大呢 举一反三 解 1 汽车受力分析如图所示 分析可得mg N F向 即 此时 汽车对桥的压力为7500N 举一反三 2 此时汽车对桥面的压力N 0时 仅由重力提供向心力 举一反三 3 汽车驶过凹形路面问题 生活场景 生活中的向心力 2 质量为1000kg的汽车以5m s的速度驶过半径为10m的凹形路面最低点时 对路面的压力是多大 举一反三 4 列已知条件 根据向心力公式求解物体的受力情况或运动情况 小结 1 明确研究对象 找出对象做圆周运动的圆心和半径 2 对研究对象进行受力分析 3 分析研究对象做圆周运动的向心力来源 解决圆周运动问题的一般步骤 如图所示一个水平转盘 盘上距转轴0 5m处有
4、一个质量为0 5kg的木块随盘做匀速圆周运动 木块转盘之间的最大静摩擦力为1 96N 1 如果木块在转盘上无滑动 请画出木块的受力示意图 2 如果转盘的速度为1m s 那么木块随转盘转动需要的向心力是多少 木块与转盘间的静摩擦力是多少 3 如果转盘的速度为2m s 那么木块随转盘转动需要的向心力是多少 木块还会随盘转动吗 练习 如图所示一个水平转盘 盘上距转轴0 5m处有一个质量为0 5kg的木块随盘做匀速圆周运动 木块转盘之间的最大静摩擦力为1 96N 趁热打铁 1 如果木块在转盘上无滑动 请画出木块的受力示意图 2 如果转盘的速度为1m s 那么木块随转盘转动需要的向心力是 木块与转盘间的静摩擦力是 解 2 当转盘速度为m s时 木块需要的向心力为 摩擦力提供向心力 所以 1 1 12 1 1N 1N 3 如果转盘的速度为1 4m s 那么木块随转盘转动需要的向心力是 木块与转盘间的静摩擦力是 1 96N 1 96N 4 如果转盘的速度为2m s 那么木块随转盘转动需要的向心力是 木块还会随盘转动吗 会发生什么现象呢 4N 不会
