圆周运动
足车拐弯所需的向心力,火车仍有出事故的危险。 若 v″v,则内轨需使用向外的推力。 应用 2汽车过桥 • 例以 v过桥时,分析车对桥梁的压力。 变化:过如图示处,分析 车对底层的压力。 应用 • 如图要水流星刚巧能经过最高点 ,在最高点时至少需要多大速度 ? 绳栓着小球做圆周运动时,小球所需的向心力由形变的绳产生的弹力提供。 若 m、 r、 ω一定,向心力F=mω2r,如果 ω增大,则 F也增大
模型 (最高点无支撑 ) 例 4.如图所示,质量 m=力作用下在竖直面内做半径为 r=动,已知小球在最高点的速率为 v1=2m/s, g取10m/s2,试求: ( 1)小球在最高点时的细绳的拉力 T1=。 ( 2)小球在最低点时的细绳的拉力 T2=。 v1o过山车模型 人与车能过最高点时,速度需要满足什么条件。 N G rvmNmg 2: 在最高点时当 grv )3()(v,0)1(
mF 压由 可以解出 ,当 时座舱对人的支持力 F支 =0,人处于失重状态 Rgv =三 航天器中的失重现象 . 做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失,或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。 这种运动叫做离心运动。 一、离心运动 离心运动: 物体作离心运动的条件: 20 mrFF 合合 或二、 离心运动 应用 离心干燥器的金属网笼
图 4 所 示,设轨道的倾角为 θ .火车转弯时需要的 向心力是由 提供的. 火车转弯规定的行驶速度为 v0= gR t an θ . ( 1) 当 v = v0时, F 向 = F 合 ,即转弯时所需向心力等于支持力和重力的合力,这时内、外轨均无 ,这就是设计的限速状态. ( 2) 当 v v0时, F 向 F 合 ,即所需向心力大于支持力和重力的合力,这时 对车轮有侧压力
向心力,火车转弯平面是水平面。 火车受力如图所示, 由牛顿第二定律得 F=mgtanα=m ① 由于 α 很小,可以近似认为 tanα=sinα= ② 解①②式得 v=30m/s 答案: 30m/s 2vrhl【 补偿训练 】 在世界一级方程式锦标赛中,赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,其原因是 ( ) ,运动员未能及时转动方向盘造成的 ,没有及时加速造成的 ,没有及时减速造成的 【
线速度越大,自行车前进得就越快。 故选项 A正确。 2.(多选 )一般转动机械上都标有 “ r/min” ,该数值是转动机械正常工作时的转速,不同的转动机械上标有的转速一般是不同的。 下列有关转速的说法正确的是 ( ) ,说明该转动机械正常工作时的线速度一定越大 ,说明该转动机械正常工作时的角速度一定越大 ,说明该转动机械正常工作时的周期一定越大 ,说明该转动机械正常工作时的周期一定越小 【
储备区 学习 探究区 自我 检测区 本学案栏目开关 知识 储备区 学习 探究区 自我 检测区 三、描述圆周运动的各物理量之间的关系 [ 问题设计 ] 沿半径为 R 的圆周做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间为 T ,则物体的线速度是多少。 物体运动的角速度是多少。 物体的线速度与角速度的关系如何。 答案 v =st =2π RT , ω =Δ θt =2πT . 线速度与角速度的关系为 v =
速度 1、 匀速圆周运动向心加速度的方向: 指向圆心 匀速圆周运动向心加速度的大小: a= = 2r r v2 3、匀速圆周运动向心加速度的物理意义: 描述速度 方向变化 快慢的物理量 根据牛顿第二定律: F=ma 练习 : 如图所示,P、Q是做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线,表示P的是双曲线,Q是过原点的直线,则 tg. A、质点P的线速度大小不变 B、质点P的角速度大小不变
2、弯道,转弯处为圆心在 O 点的半圆,内外半径分别为 r 和 2r。 一辆质量为 m 的赛车通过 经弯道到达 A B线,有如图所示的、三条路线,其中路线是以 O为圆心的半圆, r。 赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为 择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则()A选择路线,赛车经过的路程最短B选择路线,赛车的速率最小C选择路线
象发生。 静摩擦力提供汽车转弯时的向心力 以下属于离心现象应用的是( ) A、水平抛出去的物体,做平抛运动 B、链球运动员加速旋转到一定的速度后将链球抛开 C、离心干燥器使衣物干燥 D、锤头松了,将锤柄在石头上磕风下就可以把柄安牢 练习 B C 练习 下列说法正确的是 ( ) A、作匀速圆周运动的物体,在所受合外力突然消失时,将沿圆周半径方向离开圆心 B、作匀速圆周运动的物体