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5.7生活中的圆周运动,1、向心力的特点：,2、向心力的作用：,方向始终指向圆心，与速度垂直。,改变速度的方向。,4、向心力的来源：,3、向心力的大小：,可以由几个力的合力、某一个力或某一个力的分力来提供。,知识准备：,思考与讨论：,在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力的作用？这几个力的关系如何？,轮缘,车轮的构造,思考与讨论：,1、火车转弯时是在做什么运动？,2、是什么力提供向心力？,外轨,内轨,外轨对轮缘的弹力提供向心力,铁路的弯道内外轨一样高,思考：靠这种办法得到的向心力缺点是什么？如何解决这一实际问题？,铁路的弯道外轨高于内轨,解决方案,铁路的弯道外轨高于内轨,方案剖析,1、轨道分析,铁路的弯道外轨高于内轨,方案剖析,2、受力分析,1、轨道分析,F合mgtan,3、速度分析,F合Fn,讨论：如果火车在转弯处的速度不等于规定的速度会发生怎样的情况？,轮缘受到外轨向内的弹力,轮缘受到内轨向外的弹力,铁路的弯道外轨高于内轨,挤压轮缘分析,上海国际赛车场,赛道转弯,1、赛车道转弯处的特点？,2、为何要这样设计？,公路转弯,上海南浦大桥,崇明长江大桥,凹形路面,转化模型,F压FNmg,水平桥,拱形桥,凹形桥,汽车过桥,汽车过桥,1、汽车质量为m，通过桥最高点速度为v，桥半径为R，则在最高点汽车对桥的压力为多大？,2、汽车质量为m，通过桥最低点速度为v，桥半径为R，则在最低点汽车对桥的压力为多大？,汽车质量为m，通过桥最高点速度为v，桥半径为R，则在最高点汽车对桥的压力为多大？,解：F合mgFN,由牛顿第三定律得,FNmg失重状态,若汽车通过拱桥的速度增大，会出现什么情况？,汽车过桥拱形桥,当FN=0时，出现飞车现象，汽车做平抛运动，汽车及其中的物体处于完全失重状态。,汽车过桥拱形桥,汽车质量为m，通过桥最低点速度为v，桥半径为R，则在最低点汽车对桥的压力为多大？,解：F合FNmg,由牛顿第三定律得,FNmg超重状态,汽车过桥凹形桥,转化模型,失重,超重,学以致用,学以致用,学以致用,乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，正确的是（）A、人在最高点和最低点时的向心加速度相等B、车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去C、人在最低点时对座位的压力大于mg,C,学以致用,2、汽车过桥,1、铁路的弯道,课堂小结：,水平面圆周运动,竖直面圆周运动,课后思考,
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