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生活中的圆周运动
人教版物理必修二第五章第七节
学习目标：
1．会分析具体圆周运动问题中向心力的来源，能解决生活中的圆周运动问题。
2．了解航天器中的失重现象及原因。
3．了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心运动的应用及危害。
复习提问
1、什么叫向心加速度？
物理意义？公式如何？
2、什么叫向心力？公式如何？
一、铁路的弯道
一、铁路的弯道
火车在水平轨道（内外轨道一样高）上转弯时，所需的向心力由谁提供？
G
外轨
内轨
FN
F
外轨对轮缘的弹力
一、铁路的弯道
θ
FN
在转弯处外轨略高于内轨
火车转弯所需的向心力的方向是在水平方向上还是在与斜面平行的方向上？
G
O
F合
θ
一、铁路的弯道
O
G
FN
F合
θ

θ
F合＝mg tanθ
轨道对轮缘无挤压，此时火车的速度为多大？
火车转弯时所需的向心力
Fn = m
v2
R
v＝ gR tanθ

若火车的速度大于或小于这个值时，轨道对轮缘有挤压吗？
一、铁路的弯道
2、当 v＜ gR tanθ ：

1、当 v＞ gR tanθ ：

G
FN
θ
轮缘受到外轨向内的弹力
G
FN
θ

F
F
轮缘受到内轨向外的弹力
例1　铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图3所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.这时铁轨对火车的支持力等于
D.这时铁轨对火车的支持力大于
二、公路的弯道
二、公路的弯道
例.在高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的3/5
(1)如果汽车在这种高速公路的弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处
A.路面外侧高、内侧低
B.车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动
C.车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
D.当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小
二、公路的弯道
三、汽车过桥
(1)汽车过拱形桥
说明：汽车通过拱形桥的最高点时，向心加速度向下，汽车对桥的压力小于其自身的重力，而且车速越大，压力越小，此时汽车处于失重状态.
说明：汽车通过凹形桥的最低点时，向心加速度向上，而且车速越大，压力越大，此时汽车处于超重状态.由于汽车对桥面的压力大于其自身重力，故凹形桥易被压垮，因而实际中拱形桥多于凹形桥.
(2)汽车过凹形桥
三、汽车过桥
三、汽车过桥
如图所示，质量m＝2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为60 m，如果桥面承受的压力不超过3.0×105 N，则：(g取10 m/s2)
(1)汽车允许的最大速率是多少？
(2)若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？
四、航天器中的失重现象
五、离心运动
对离心现象的理解
(1)物体做离心运动的原因：提供向心力的合外力突然消失，或者合外力不能提供足够的向心力.
注意：物体做离心运动并不是物体受到“离心力”作用，而是由于合外力不能提供足够的向心力.所谓“离心力”实际上并不存在.
(2)合外力与向心力的关系
五、离心运动
小结
3、航天器中的失重现象
2、小车过桥
1、火车转弯
4、离心运动的利用与防止
作业
同步练习
T
谢谢观看
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