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1、生活中的圆周运动生活中的圆周运动 知识回顾知识回顾向心力、向心加速度的求解公式有哪些向心力、向心加速度的求解公式有哪些?它们的方向分别如何？它们的方向分别如何？向心力向心力: :方向：方向： 始终指向圆心始终指向圆心向心加速度：向心加速度：方向：方向： 始终指向圆心始终指向圆心处理匀速圆周运动问题的一般步骤处理匀速圆周运动问题的一般步骤（1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；（2）进行受力分析，画出受力分析图）进行受力分析，画出受力分析图;（3）求出在半径方向的合力，即向心力；）求出在半径方向的合力，即向心力；（4）用牛顿第二定律）用牛顿第二定律
2、 结合结合 匀速圆周运的特点列方程求解。匀速圆周运的特点列方程求解。问题：问题：汽车要完成像转弯这样的圆周运动要满足汽车要完成像转弯这样的圆周运动要满足 的受力条件是什么？的受力条件是什么？ 必必须受向心力作用受向心力作用问题：问题：汽车在水平弯道上转弯时，受哪几个力的汽车在水平弯道上转弯时，受哪几个力的 作用？向心力是由谁提供？作用？向心力是由谁提供？ 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力。汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力。向心力向心力由汽车与地面间的由汽车与地面间的静摩擦力静摩擦力提供。提供。 OmgFNFf问题：问题：要想汽车在水平弯道上能够安全转弯，必要想汽车在水平弯道上能够安全转弯，
3、必 须满足的条件是什么？须满足的条件是什么？ 问题：问题：汽车刚好能够安全转弯的速度是多少？汽车刚好能够安全转弯的速度是多少？ 问题：问题：同学们能不能给出一些增大汽车转弯安全同学们能不能给出一些增大汽车转弯安全 性的建议？性的建议？ 可以增大动摩擦因数可以增大动摩擦因数和拐弯半径。和拐弯半径。 视频仔细观察下面两幅图片，研究工程师们设计的仔细观察下面两幅图片，研究工程师们设计的公路弯道有什么特点？并思考为什么要这样设公路弯道有什么特点？并思考为什么要这样设计？计？ 路面是倾斜的路面是倾斜的 结论结论将路面将路面倾斜的原因是斜的原因是让支持力与支持力与竖直方向成一角直方向成一角度，度，这样支持
4、力的水平分力就可以提供部分向心支持力的水平分力就可以提供部分向心力，减小静摩擦力的力，减小静摩擦力的负担。担。 问题：问题：如果倾斜路面是光滑的，汽车还能转弯吗？如果倾斜路面是光滑的，汽车还能转弯吗？ 如果能，对速度有什么要求？如果能，对速度有什么要求？ 能，根据上面例能，根据上面例题可知，即使没有摩擦力，只靠可知，即使没有摩擦力，只靠重力与支持力的合力充当向心力也可以做重力与支持力的合力充当向心力也可以做圆周运周运动，此此时的速度是个定的速度是个定值,假假设路面与水平面路面与水平面夹角角为，则有有 问题：问题：如果汽车转弯速度大于这个值呢？或者小如果汽车转弯速度大于这个值呢？或者小 于这个值
5、呢？于这个值呢？ 如果大于如果大于这个个值，则汽汽车向上滑，如果小于向上滑，如果小于这个个值，则向下滑。向下滑。 火车转弯火车转弯问题：问题：火车车轮与铁轨的构造是怎样的？火车车轮与铁轨的构造是怎样的？ 轮缘轮缘向左转向左转NGF（1） 火车转弯处内外轨无高度差火车转弯处内外轨无高度差外轨对轮缘的弹力外轨对轮缘的弹力F F提供提供火车转弯的向心力火车转弯的向心力根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F=m 可知可知RV2火车质量很大火车质量很大外轨对轮缘的弹力很大外轨对轮缘的弹力很大外轨和外轮之间的磨损大，外轨和外轮之间的磨损大， 铁轨容易受到损坏铁轨容易受到损坏（2 ）转弯处外轨高于内轨）转弯处外
6、轨高于内轨根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F=mg tan = m RV2V= Rg tanV Rg tanV Rg tan外外轨对外轮缘有弹力轨对外轮缘有弹力内轨对内轮缘有弹力内轨对内轮缘有弹力NGF 火车以半径R= 900 m转弯，火车质量为8105kg ，速度为30m/s，火车轨距l=1.4 m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，轨道应该垫的高度h？（较小时tan=sin）FNmgFh由力的关系得由力的关系得：由向心力公式得由向心力公式得：由几何关系得：由几何关系得：解：=0.14m生活中的圆周运动生活中的圆周运动飞机转弯飞机转弯思考：思考：飞机转弯，机身为什么要倾斜呢？飞机转弯，机身为什么要倾斜呢？过桥问题问题：问题：为什么我们见到的桥都是向上凸起而不为什么我们见到的桥都是向上凸起而不是向下凹的呢是向下凹的呢？比较在两种不同桥面，桥面受力的情况，设车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。GFNGFN失重超重aa最高点最低点
