第六节匀速圆周运动的实例分析第五章曲线运动做匀速圆周运动的物体受到向心力的作用,如何理解向心力?a:向心力是按效果命名的力b:任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受的向心力c:不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用外,还要另外受到向心力复习引入向心力、向心加速度的求解公式有哪些?它们的方向分别如何?向心加速度方向:始终指向圆心向心力始终指向圆心方向:实例分析一、汽车过桥1、23、1、汽车在水平面运动分析汽车的受力情况GNN=GF牵=fF牵f(1)分析汽车的受力情况GN(2)找圆心圆心0(3)确定F合即F向心力的方向。F向心力(4)列方程F向心力=F合=G-NN=G-rvm2rvm2注意公式中V用汽车过桥顶时的瞬时速度2、过凸形桥(1)分析汽车的受力情况GN(2)找圆心圆心0(3)确定F合即F向心力的方向。F向心力(4)列方程F向心力=F合=N-GN=G+rvm2rvm2注意公式中V用汽车过桥底时的瞬时速度3、过凹形桥比较三种桥面受力的情况rvmGN2rvmGN2N=G试讨论:下面情况中,汽车行驶的速度越大,汽车对桥的压力如何变化;当汽车的速度不断增大时,会有什么现象发生?rvmGN2当V越大时,则越大,N越小。rvm2当V增大某一值时,N=0,grV此时:grV当汽车飞出去了。二、火车转弯1、火车在平直的轨道上匀速行驶时,所受的合力等于零。2、火车转弯时,火车做曲线运动,所受的合外力不等于零,合外力又叫向心力,方向指向圆心。圆心0c:由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的,且由于火车质量很大,故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损坏铁轨。1、内外轨道一样高时GFNFa:此时火车车轮受三个力:重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。b:外轨对轮缘的弹力F提供向心力。2、为了使铁轨不容易损坏,在转弯处使外轨略高于内轨,受力图如下,重力和支持力的合力提供了向心力;这样,外轨就不受轮缘的挤压了。根据牛顿第二定律:F合=F向=mg·tanθ=mv0=当火车以车速v0转弯时,车轮缘与内外轨无侧压力;V>v0时,外轨受挤压对轮缘有向内的侧压力F向=F+F侧v