第 3 节 向心力的实例分析 第 4 节 离心运动 1
会分析具体问题中向心力来源，并能求出相关物理量． 2
知道离心运动及其产生条件，会用所学知识分析生活中的离心现象． 3
会用向心力知识结合牛顿第二定律分析竖直平面内的圆周运动． [学生用书 P63]一、转弯时的向心力实例分析1．水平路面转弯：车辆在水平路面转弯时所需向心力由静摩擦力提供，如果弯道半径一定，转弯时的最大速度由静摩擦力的最大值决定．2．倾斜路面转弯：高速公路、铁路的弯道通常都是外高内低，若汽车或火车以设计速度转弯时，车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供．3．空中转弯：鸟和飞机改变飞行方向所需的向心力由重力和空气对它们的作用力的合力来提供．1．假定你是一个铁路设计的工程师，你打算用什么方法为火车转弯提供向心力
提示：要根据弯道的半径和规定的行驶速度，确定内外轨的高度差，使火车转弯时所需的向心力几乎完全由重力 G 和支持力 N 的合力来提供．二、竖直平面内的圆周运动实例分析1．汽车过拱形桥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mg － N ＝mN － mg ＝m压力N＝mg－m压力小于重力，当 v＝ 时 N＝0N＝mg＋m压力大于重力2
过山车(在最高点和最低点)(1)向心力来源：受力如图所示，重力和支持力的合力提供向心力．(2)向心力方程① 在最高点：mg ＋ N ＝m，N 越小，v 越小，当 N＝0 时，vmin＝
② 在最低点：N－mg＝m
2．坐过山车时，为什么过山车在轨道的顶端悬空而没有落下呢
提示：只要过山车在冲向最高点时仍有很高的速度 v，所需要的向心力便会比较大．假如所需的向心力比车的重力大，部分所需的向心力便要由轨道给予过山车的反作用力 N提供，两部分加起来有 mg＋N＝
此时如果速度 v 越大，过山车与路轨之间的相互作用力也越大，它便越紧
