第 3 讲 向心力的实例分析 [目标定位] 1.通过向心力的实例分析，会分析向心力的来源，体会匀速圆周运动在生活，生产中的应用.2.能应用向心力和向心加速度公式求解竖直面内圆周运动的最高点和最低点的向心力及向心加速度.3.熟练掌握应用牛顿第二定律和向心力知识分析两类竖直面内圆周运动模型的步骤和方法．一、转弯时的向心力实例分析1．汽车在水平路面转弯汽车2．汽车、火车在内低外高的路面上转弯汽车火车想一想 火车行驶速度大于规定的速度时，是外轨还是内轨易受损？二、竖直平面内的圆周运动实例分析1．汽车过拱形桥 桥型分析 汽车过凸形桥汽车过凹形桥向心力支持力与重力的合力提供向心力支持力与重力的合力提供向心力方程______＝m______＝m压力N＝mg－m压力______重力，当 v＝____时 N＝0N＝mg＋m 压力______重力2.过山车(在最高点和最低点)1图 1(1)向心力来源：受力如图 1 所示，重力和支持力的合力提供向心力．(2)向心力方程．(3)通过最高点的条件：由 N≥0，得 v≥______.想一想 过山车能从高高的圆形轨道顶部轰然而过，车却不掉下来，这是为什么呢？一、火车转弯问题1．转弯时的圆周平面：火车做圆周运动的圆周平面是水平面，火车的向心加速度和向心力均是沿水平方向指向圆心．2.向心力来源：如图 2 所示．火车转弯时的向心力由重力 mg 和支持力 N 的合力提供，即mgtan θ＝m，解得 v0＝，其中，R 为弯道处的半径，θ 为两轨所在平面间的夹角，v0为弯道处规定的行驶速度．图 23．速度与轨道压力的关系2(1)当 v＝v0时，所需向心力仅由重力和弹力的合力提供，此时内外轨道对火车均无挤压作用．(2)当 v>v0时，外轨道对轮缘有侧压力．(3)当 vmg，车对桥面压力最...
