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5.7 生活中的圆周运动
F合
“供需”平衡 物体做匀速圆周运动
提供物体做匀速圆周运动的合力
物体做匀速圆周运动所需的力
=
处理匀速圆周运动问题的方法:
等高铁轨，谁提供向心力？
问题一：
轮缘
G
外轨
内轨
FN
F
外轨对轮缘的弹力
分析：
结论：
等高铁轨转弯——外轨对轮缘的弹力提供向心力。
这个弹力很大，会对轨道和轮缘造成损坏。
F供
问题二：
向心力的来源？
倾斜轨道，外高内低
改进：
mgtanθ =mv2/r
火车转弯临界速度：
1、当火车行驶速率大于 时，
轮缘对 有侧压力。
讨论：
外轨道
2、当火车行驶速率小于 时，
轮缘对 有侧压力。
内轨道
G
FN
θ
F
G
FN
θ
F
汽车在水平路面转弯做圆周运动时，向心力由什么力提供的？
是由地面给的静摩擦力提供向心力的。
汽车转弯
拓展运用：
所以汽车在转弯的地方，路面也是外高内低，靠合力提供向心力。
一辆汽车m=2.0×103kg在水平公路上行驶，经过半径r=50m的弯路时，如果速度v=72km/h，这辆汽车会不会发生事故？已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fm= 1.4×104N。
假设不发生侧滑。所需向心力为F,
离心运动：
1、做离心运动的条件：
或 F供=0
3、离心运动的运用:洗衣机的脱水桶
2、离心运动的定义：
作圆周运动的物体，在外力突然消失或者外力不足以提供向心的时候，做逐渐远离圆心的运动。
A
圆周运动
离心运动
近心运动
当汽车速度多大时,N=0
mg
N
注意：汽车过拱形桥的速度不宜过大,否则汽车将飞离桥面。
1、汽车过拱形桥
重力大于压力
h
G
FN
注意：过凹形桥时速度不宜过大,否则压力过大,可能压坏凹型桥或者爆胎。
r
2、汽车过凹形桥
压力大于重力
mg
FN
拓展:地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时，支持力会变成零？
此时，FN=0,处于完全失重状态。
T
mg
过最高点的最小速度是多大
O
1、绳物模型
竖直面内的圆周运动
当T=0时，
B
A
C
D
mg
N
mg
N
A
（过最高点的临界速度）
刚好到达最高点的最小速度：
V=0，支持力N=mg
R
2、杆物结构
杆既可以提供拉力，也可以提供支持力。
最低点？
例、用细绳栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是:
A.小球过最高点时,绳子的张力可以为零
B.小球过最高点时的最小速度为零
C.小球刚好过最高点时的速度是
D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反
O
例、用一轻杆栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是:
A.小球过最高点时,杆子的张力可以为零
B.小球过最高点时的最小速度为零
C.小球刚好过最高点是的速度是
D.小球过最高点时,杆子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反
R

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