曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力復(fù)習(xí)(教學(xué)用)(編輯修改稿)
2024-12-30 12:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 F靜 O FN O θ O39。 FT mg F合 θ FN mg θ 幾種常見的勻速圓周運(yùn)動(dòng) mg FN r F靜 O R F合 火車轉(zhuǎn)彎 圓錐擺 轉(zhuǎn)盤 滾筒 O O 幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng) FN mg FN mg v2 R mg－ FN＝ m v2 R FN－ mg＝ m v v FN 圓臺(tái)筒 F合 O r mg 汽車過橋 水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) （ 1）汽車轉(zhuǎn)彎 N G f rmvf 2? mgfm ??? grv ???五、生活中圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析 安全速率與 m無關(guān)！ 解題步驟： ； ，半徑； ； ； NGFN（ 2）火車轉(zhuǎn)彎 rvm 2m?向心力由重力 G和支持力 N的合力提供 . ?? tangrv m?? t a nmgFG N F 安全速率與 m無關(guān)！ 若 vvm : 外 側(cè)軌道 (外輪 )受力 若 vvm : 內(nèi) 側(cè)軌道 (內(nèi)輪 )受力 例 1．火車以某一速度 v通過某彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，下面分析正確的是 R= v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向外 v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向內(nèi) ，安全速率也將改變 2 /vg例 2．質(zhì)量為 m的飛機(jī)，以速率 v在 水平面上 做半徑為 R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，空氣對(duì)飛機(jī)作用力（升力）的大小等于 __________ B 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) （ 1）汽車過橋 mg FN NFmg ?rvm 2?rvmmgF 2N ??? mg? 失 重 mg FN mgFF N ??rvm 2?rvmmgF 2N ???mg? 超 重 過拱形橋時(shí) 過凹形橋時(shí) 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) （ 2）水流星 O mg N Nmg ?rvm 2?mgrvmN ??? 2grv ??O mg N mgN ?rvm 2?mgrvmN ??? 2在最高點(diǎn)時(shí) 在最低點(diǎn)時(shí) ∵ N≥0 曲線運(yùn)動(dòng) m的 受力情況 最高點(diǎn)的速度 最低點(diǎn)的受力 輕繩 輕桿 圓管 A O m B L A O m B L A O m B R 重力、繩的拉力 重力、桿的拉力或支持力 重力、外管壁的支持力或內(nèi)管壁的支持力 gLv A ? 0?Av 0?AvTmg=mV2/R 繩 桿 圓管 橋面 類 型 m的受力情況 最高點(diǎn) A的速度 A O m B L 重力、繩的拉力 gLv A ?A O m B L 重力、桿的拉力或支持力 0?AvA O m B R 重力、外管壁的支持力或內(nèi)管壁的支持力 0?Av豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng) 重力，橋面支持力 gRv A ?m A 如圖所示，質(zhì)量 m= 104kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為 20m。如果橋面承受的壓力不得超過 105N，則： （ 1）汽車允許的最大速率是多少？ （ 2）若以所求速度行駛，汽車對(duì)橋面的最小壓力是多大？（ g取 10m/s2） N N′ G G 練習(xí)13 解： RvmmgN 2??(1)由 得： v=10m/s RvmNmg 2??(2)由 得： N′=1 105N 學(xué)案 P25 例 4 練習(xí)14 長為 （不計(jì)質(zhì)量）， OA繞 O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)， A端連著一個(gè)質(zhì)量為 m＝2kg的小球。求在下述的兩種情況下，通過 最高點(diǎn) 時(shí)桿對(duì)物體的作用力的大小和方向。 (1)桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為 ； (2)桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為 ； (3)若桿改成繩，將會(huì)怎樣 ? 解： (1)由 FN+mg=m〃4 π2n2〃 r得 :FN= 方向：豎直向下 (2)由 FN+mg=m〃4 π2n2〃 r得： FN= 方向：豎直向下 （ 3）一樣 飛機(jī)在豎直平面內(nèi)做半徑為 400m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速率是 150m／ s，飛行員的質(zhì)量為 80kg，取 g＝ 10m/s2，求 （ 1）飛機(jī)在軌道 最高點(diǎn) 飛行員頭朝下時(shí)，座椅對(duì)飛行員壓力的大小及方向； （ 2）飛機(jī)在 最低點(diǎn) 飛行員頭朝上時(shí)，飛行員對(duì)座椅的壓力大小及方向。 練習(xí)15 解 ： RmVmgFN2??(1)由 得： FN=3700N (2)由 得： RmVmgFN2?? FN=5300N 方向：豎直向下 方向：豎直向下 離心運(yùn)動(dòng)與向心運(yùn)動(dòng) 離心
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1