向心力专题计算课件

单击此处编辑母版标题样式,*,品质来自专业,信赖源于诚信,金太阳教育网,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,向心力专题计算,(2),1,、平面上的匀速圆周运动,2,、斜面上的匀速圆周运动,3,、竖直方向的匀速圆周运动,向心力专题计算(2)1、平面上的匀速圆周运动2、斜面上的匀速,1,、凹凸面的压力计算,1、凹凸面的压力计算,（,1,）拱形桥的压力计算,（1）拱形桥的压力计算,当是 时,，汽车将飞离地面,.,(,平抛）,当 时,汽车对桥的压力为零。（临界速度）,（,1,）拱形桥的压力计算,思考,:,汽车速度不断增大时，会发生什么现象,?,mg,N,F,向,可见在路况一定时，汽车的速度越大桥对汽车的支持力就越小。,由牛顿第三定律,N,=N,可知，汽车对桥面的压力也,就越小。,如下图所示：汽车的质量为,m,速度大小是,v,桥面半径是,r,求汽车行驶时对桥面的压力是多少,当是 时，汽车将飞离地面.(平抛）当,汽车在最低点的速度越大，对路面的的压力越大，产生的负作用是：,汽车易爆胎；汽车受到的摩擦力更大；路面的的负担大，越容易损坏。,mg,F,向,N,（,2,）凹形路面的压力计算,可见在路况一定时，,汽车的速度越大，路面对汽车的支持力就越大。,由牛顿第三定律,N,=N,可知，汽车对路面的压力也,就越大。,如下图所示：汽车的质量为,m,速度大小是,v,桥面半径是,r,求汽车行驶时对桥面的压力是多少,汽车在最低点的速度越大，对路面的的压力越大，产生的负,mg,F,向,N,mg,N,F,向,N,mg,N=mg,Nmg,（,3,）三种路面受汽车压力情况比较,及时应用：,一辆卡车在丘陵地匀速率行驶，地形如图所示,由于轮胎太旧，途中爆胎可能性最大的地段应是,(,),A.,a,处,B.b,处,C.c,处,D.d,处,a,b,c,d,D,等重,失重,超重,mgF向NmgNF向NmgN=mgNmg（3）三种,例题,:,质量为,1000kg,的汽车以,5m/s,的速度驶过半径为,10m,的凸形路面最高点时，对路面的压力是多大？汽车允许通过的最大速度是多少？,解：如图所示,N,G,v,根据牛顿,第三定律,可知汽车对地面的,压力,为,7.5,10,3,N,当汽车对桥的压力为零时,允许通过的速度是最大速度（即临界速度）,F,合,（,2,）,（,1,）,例题:质量为1000kg的汽车以5m/s的速度驶过半径为10,1,、汽车,驶,过凸形拱桥顶点时对桥的压力为,F,1,，汽车静止在桥顶时对桥的压力为,F,2,，那么,F,1,和,F,2,比较（）,A,、,F,1,F,2,B,、,F,1,=F,2,C,、,F,1,F,2,D,、,都有可能,C,练习,1,：,1、汽车驶过凸形拱桥顶点时对桥的压力为F1，汽车静止在桥顶时,2,、质量为,1.510,4,kg,的汽车，以不变的速率驶过凹形路面，路面的半径为,15m,，如果路面所能承受的压力不得超过,210,5,N,汽车允许的最大速率为多少？（,g,取,10m/s,2,),解,:,汽车受力如图，,当汽车对地面的压力为,10,5,N,时，速率最大：,N,G,v,2、质量为1.5104kg的汽车，以不变的速率驶过凹形路面,2,、小球竖直面内圆周运动的速度和压力计算,2、小球竖直面内圆周运动的速度和压力计算,T,mg,T,mg,过最高点的最小速度是多大,?,O,（,1,）用绳系着小球在竖直平面内做,变,速圆周运动绳子在最高点和最低点时的拉力。,TmgTmg过最高点的最小速度是多大?O（1）用绳系着小球,如图所示，一质量为,0.5kg,的小球，用,0.4m,长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，求：,（,1,）当小球在圆上最高点速度为,4m/s,时，细线的拉力是多少？,（,2,）当小球在圆下最低点速度为,10m/s,时，细线的拉力是多少？（,g=10m/s,2,）,练习,2,：,如图所示，一质量为0.5kg的小球，用0.4m长的细,（,2,）小球沿竖直光滑圆形,轨道,内侧运动,（2）小球沿竖直光滑圆形轨道内侧运动,B,A,C,mg,N,mg,N,A,（,2,）小球沿竖直光滑圆形,轨道,内侧运动最高点和最低点的有关计算,（,2,）,（,1,）,BACmgNmgNA（2）小球沿竖直光滑圆形轨道内侧运动最高,补充：水流星表演,补充：水流星表演,例题：绳系着装有水的小木桶，在竖直平面内作圆周运动，水,的质量,m,.5kg,绳长,60cm,，求,（）桶在最高点而使水不流出的最小速率,（）水在最高点速率,m/s,时，水对桶底的压力,解,:,（,1,）当木桶在最高点的速率最小，即向心力只由重力提供，,（,2,）当水在最高点速率,V=3m/s,时，水对桶底的压力为,N,，,桶底对水的支持力为,N,由牛顿第二定律：,由牛顿第三定律可得到水对桶底的压力为,2.5N,O,N,mg,mg,N,2,v,1,v,2,例题：绳系着装有水的小木桶，在竖直平面内作圆周运,1.,汽车质量为,1000kg,拱形桥的半径为,10m,，,(g=10m/s,2,),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,）如果以,10m/s,的速度通过桥面最高点时，对桥的压力又是多大呢？,解：汽车受力分析如图所示,分析可得,F,向,=mg-N,，,即：,N,G,课后练习：,根据牛顿第三定律可得到车对桥面的压力为,1.汽车质量为1000kg,拱形桥的半径为10m，(g=1,小 结,1,、汽车过凸形桥、凹形桥时在最高点和最低点时的受力分析,2,、小球（线拉型和轨道型）在最高点和最低点时的受力分析,3,、汽车或小球到达最高点的临界条件,小 结,