第02节向心力VIP免费

广东省云浮市罗定市廷锴纪念中学樊周慧一.匀速圆周运动的向心力rmF2rvmF2rTmF2)2(rnmF2)2((1)大小：(2)方向：指向圆心，与线速度垂直,方向时刻改变(3)作用效果：改变速度方向，不改变速度大小⒈定义:由向心力产生的加速度叫向心加速度。4物理意义:描述速度方向变化快慢的物理量⒉方向:沿半径指向圆心⒊大小:ra2rva2或rTa2)2(rna2)2(二、向心加速度(一)、(1)质量为m汽车在水平路面上转弯请思考：车辆在水平路面上转弯时需要的向心力由什么力提供？mgN静摩擦力f提供向心力f三、生活中的向心力向合FFrvm2=由牛顿第二定律需要提供vr=f速度越大需要的静摩擦力越大（2）质量为m的汽车在倾斜度为θ路面上转弯重力mg与支持力N的合力提供向心力rvmmg2tan为了让车能安全转弯，高速公路弯道必须设计成倾斜的向合FF由牛顿第二定律tanrgvNmgvr合力需要rm2rvm2rTm2)2(rnm2)2(方法小结：解决圆周运动的一般步骤：(1)定圆心找半径(2)受力分析找合力（指向圆心）(3)列供需方程提供例:汽车通过半径为R的圆形弯道，弯道的路面是水平的，路面能产生的最大静摩擦力是车重的1/10，(1)要使汽车不滑出圆弯道，求汽车通过时的最大速度v(2)汽车以上题中的最大速度通过，若路面不提供摩擦力，则路面必须倾斜，求倾斜角θ的正切值vRNmgf解:(1)水平路面由牛顿第二定律：RvmF2向mgfF101合其中：由以上各式得：10gRv车速不能超过10gRv(2)倾斜路面时根据牛顿第二定律：Rvmmg2tan101tan得：mgN向合FF向合FFRvmF2向tanmgF合Rvmmg2101其中：(二)、火车转弯问题观察在直行和转弯中的火车，发现有什么不同？转弯时，火车向转弯方向倾斜火车轮的结构1.观察火车轮的结构，想想转弯时火车为什么不会从铁轨上掉下来？凸起的轮缘凸起的轮缘(Nmg1.火车在倾斜路面上转弯转弯时，铁路路面为什么要设计成倾斜的(内外轨道有高度差)？rvmmg20tan时：v当0车v时：v当0车v时：v当0车vtan0grv解得：重力与支持力的合力提供向心力,不需要轨道来提供重力与支持力的合力不足以提供向心力,需要外轨道内侧的支持力来提供一部分向心力,外轨道内侧易损坏重力与支持力的合力提供多余的向心力,需要内轨道外侧的支持力来平衡掉一部分向心力,内轨道外侧易损坏向合FF由牛顿第二定律vr火车转弯处，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是()A.通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力,所以外轨容易磨损B.通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力,所以内轨容易磨损C.通过弯道向心力的来源是轨道的摩擦力,所以两边轨道都磨损D.以上三种说法都是错误的A(三)、飞机转弯（盘旋）问题mgNNmg直飞时：N-mg=0转弯时：rvmmg2tanFvr向合FF(四)、大桥的设计大桥设计成拱起的圆弧形有哪些好处？比较汽车高速通过“直形桥”、“凸形桥”、“凹形桥”时对桥面的压力（取最高或最低点）mgN直行时：“凸形桥”:rvmNmg2mgrvmgN2m“凹形桥”:rvmmgN2mgvmgNrm2mgN车对桥的压力<重力,有利于延长桥的寿命N-mg=0车对桥的压力>重力，桥容易损坏mgN(双选)如图所示，汽车以一定的速率运动，当它通过凸形拱桥的最高点A，水平路面B及凹形桥最低点C时的压力大小分别为FA、FB与FC，则下列说法正确的是()A．FA、FB与FC大小均等于汽车所受到的重力大小B．FA小于汽车所受到的重力C．FA、FB与FC大小均不等于汽车所受到的重力大小D．FC大于汽车所受到的重力BD合力需要rm2rvm2rTm2)2(rnm2)2(方法小结：解决圆周运动的一般步骤：(1)定圆心找半径(2)受力分析找合力(3)列供需方程提供6．如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO′旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为()mgfNgrA.gB.rgC.rgD.0fmgrmN2Nf水平方向竖直方向其中:①②③解:对物块受力分析得:由①②③得:rgBD“飞椅”游乐项目如图，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时...