生活中的圆周运动）

第第五五章章 曲线运动曲线运动第第8 8节节 生活中的圆周运动生活中的圆周运动 OmgFNFf物体做圆周运动时，受力有何共同点？物体做圆周运动时，受力有何共同点？物体要受到指向圆心的向心力物体要受到指向圆心的向心力向心力的特点：向心力的特点：方向：方向：总是指向圆心总是指向圆心 大小：大小：知识回顾知识回顾F“供需供需”平衡平衡 物体做匀速圆周运物体做匀速圆周运动动提提供供物体做物体做匀速圆周运匀速圆周运动的力动的力物体做匀速物体做匀速圆周运动所圆周运动所需需的力的力=从从“供供”“需需”两方面两方面研究做圆周运动的研究做圆周运动的物体物体向心力公式的理解向心力公式的理解1 1、火车转弯、火车转弯车轮介绍车轮介绍FFNG若内外轨道一样高若内外轨道一样高GFNF实际应用中的处理：实际应用中的处理：外轨比内轨高外轨比内轨高如图示，如图示，轨道倾角为轨道倾角为,转弯半径转弯半径R,车轮对内外轨都无压力车轮对内外轨都无压力,质量为质量为m的的火车运行的速率应该多大火车运行的速率应该多大?若外轨较高若外轨较高：由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：mgtanmgtan+F=mv+F=mv2 2/r/r对一定的对一定的 和和r,r,若若v v适当适当,可使可使F=0,F=0,即轨道与车轮间无即轨道与车轮间无 压力。压力。若若v v过大过大,mgtanmgtan mv mv2 2/r/r 则可由则可由F F弥补弥补.若若v v过小过小,mgtanmgtanmvmv2 2/r/r 则可由内轨则可由内轨压力平衡一些。压力平衡一些。列车速度过快，造成翻车事故列车速度过快，造成翻车事故赛道的设计赛道的设计 质量为质量为m的汽车在拱形桥上以速度的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为行驶，若桥面的圆弧半径为R，试画出，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的最高点受力分析图，分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力。时对桥的压力。2、拱形桥凹形桥凹形桥3、航天器中的失重现象、航天器中的失重现象 在航天器中，航天员处于在航天器中，航天员处于完全失重状态。完全失重状态。飞车走壁飞车走壁 摩托车飞车摩托车飞车走壁走壁,请分请分析受力情况，析受力情况，解释现象。解释现象。小结：研究圆周运动的思路小结：研究圆周运动的思路 从从“供供”“”“需需”两方面来进行研究：两方面来进行研究：“供供”分析物体受力，求沿半分析物体受力，求沿半径径 方向的合外力方向的合外力“需需”确定物体轨道，定圆心、确定物体轨道，定圆心、找找 半径、用公式，求出所需向心力半径、用公式，求出所需向心力“供供”“”“需需”平衡则做圆周运动平衡则做圆周运动