第3節向心力的實例分析常見傳動從動裝置皮帶傳動齒輪傳動cAB摩擦傳動皮帶傳動，由于相等時間里轉過的弧長相等，所以線速度相等。在同一轉動軸上，物體由于相等時間里轉過的角度相等，所以角速度相等。2、汽車在轉彎時情景？受那些力?

1、你坐在車座上不扶不靠，當車子轉彎時，你的身體會怎樣？受哪些力？身體會有向外的運動趨勢，車有向外打滑的趨勢GfNGfN總結：摩擦力f指向圓心，提供了向心力。1、設汽車沿半徑為r的水平圓形跑道勻速率行駛，若汽車與路面的動摩擦因數為，要使汽車不側滑，則汽車行駛的最大速率是多少？解：一、水平面內的圓周運動若汽車速度過大，所需要的向心力過大，最大靜摩擦力不足以提供向心力，汽車的軌道半徑將變大，汽車離原來的軌道圓心越來越遠。——離心運動（1）汽車轉彎汽車vf1、潮濕路面或者路面有沙粒易出現交通事故，原因：______________思考與討論R減小減小一、水平面內的圓周運動（2）火車轉彎向心力由外側軌道對車輪輪緣的擠壓力提供.NGFN2、火車轉彎1、火車轉彎同樣有向外的運動趨勢，怎樣可以使火車不出軌呢？單靠鐵軌可以嗎？思考：GNF合2、鐵路的彎道通常外高內低，當車速按照規定速度行駛，火車與鐵軌之間無擠壓，有利于保養鐵軌。求火車轉彎的規定速度？F合=F向

通過彎道的規定速度取決于彎道的半徑和傾角2、汽車以半徑r=100m轉彎，汽車質量為8×103kg，路面寬為l=7m，外沿比內沿高h=70cm，如果汽車轉彎時的向心力只由重力和地面對汽車的支持力提供，汽車的速度應為多大？NGF合汽車轉彎時，為防止打滑（飄移）、翻車，彎道的公路通常也是外高內低。如：賽車道、盤山公路。（1）當火車行駛速率

等于規定速度

時，火車所受的重力及軌道面的支持力的合力

提供了轉彎的向心力

，內、外軌道對輪緣都沒有側壓力．V（2）當火車行駛速度

小于規定速度

時，火車所受的重力及軌道面的支持力的合力大于火車轉彎時所需的向心力，內軌道對輪緣必須施加一個向外的推力F1

，此時火車向心力為：V（3）當火車行駛速度

大于規定速度

時，火車所受的重力及軌道面的支持力的合力小于火車轉彎時所需的向心力

，外軌道對輪緣必須施加一個向內的推力F2，用來補充向心力：V當v=v0時：當v>v0時：當v<v0時：輪緣不受側向壓力輪緣受到外軌向內的擠壓力輪緣受到內軌向外的擠壓力F彈F彈因此為了保護輪緣和行駛安全，過彎道有速度限制！二.豎直面上的圓周運動

以汽車為研究對象，分析它經凸橋的最高點和凹橋的最低點時的受力情況,并求出汽車對橋面的壓力。假設汽車過橋頂（底）的速度為v，橋的半徑為R，汽車的質量為m。1、汽車過橋問題

由牛頓第三定律可知，汽車對橋面壓力小于汽車的重力，產生失重現象。當N=0時，

，汽車對橋面無壓力。經凸橋最高點時：當時，汽車將脫離橋面發生危險，因此汽車過拱橋時不能高速行駛

由牛頓第三定律可知，汽車對橋面壓力小于汽車的重力，產生失重現象。當V=0時，

，汽車對橋面無壓力．(1)經凸橋最高點時：當時，汽車將脫離橋面發生危險，因此汽車過拱橋時不能高速行駛。失重（2）經凹橋最低點時由牛頓第三定律可知，汽車對橋面壓力大于汽車的重力,容易出現超重現象而引發爆胎。所以汽車過凹形路面時，同樣也不能高速行駛。

超重（2）水流星2、豎直面內的圓周運動已知水流星做圓周運動的半徑是R，那杯子中的水在最高點處速度至少要多大才不會灑出來呢？分析原因。1當水在圓周最高點時，受到的合外力怎么表示？2水不會灑出來的臨界條件是什么？此時合外力是？3在臨界狀態下，水的速度應該滿足怎樣的關系呢？2、豎直面內的圓周運動（2）水流星OmgNF2、豎直面內的圓周運動（2）水流星OmgNF結論：當過最高點的速度：水流星節目一定成功＞＝臨界條件：最高點如圖所示是一個在豎直平面內做圓周運動的水流星，經過最高點的線速度至少需要多大?剛好過最高點的速度特征和條件？剛好過最高點的速度特征和條件？桿線或繩

當時，細繩對小球沒有拉力作用。向心力只由小球所受重力提供。線或繩如果，輕繩對小球存在拉力1、小球過最高點時，如果V=0，則輕桿對小球支持力N=mg。桿3、如果，輕桿對小球有拉力作用。2、如果則和輕繩一樣，桿對小球沒有力的作用。所以當時，輕桿對小球有支持力的作用。思考題體操運動員在做單桿“大回環”動作時，在最高點的最小速度又是多少？受力情況怎樣呢？與水流星相比有什么不同的地方嗎？解圓周運動問題的基本步驟1、確定做圓周運動的物體為研究對象2、確定圓周運動的軌道平面、圓心位置和半徑。3、受力分析找出向心力4、選擇規律列方程求解小結2、解圓周運動問題的基本步驟轉彎問題豎直平面的圓周運動1、實例分析:作業：P804、6、7解圓周運動問題的基本步驟1、確定做圓周運動的物體為研究對象2、確定圓周運動的軌道平面、圓心位置和半徑。3、受力分析找出向心力（半徑方向的合力）4、選擇規律列方程求解豎直平面內的圓周運動3、如下圖，一輛汽車以速率v在凹凸不平的路面上行駛，汽車的質量為m，如果把汽車過最低點的運動看做圓周運動，且半徑為r，求此時汽車對地面的壓力？V4、如下圖，一輛汽車以速率v在凹凸不平的路面上行駛，汽車的質量為m，如果把汽車過最高點的運動看做圓周運動，且半徑為r，求此時汽車對地面的壓力？4、F合=G－N支F向=mv2/r由F合=F向G－N支=mv2/rN支=G－mv2/r3、F合=N支－GF向=mv2/r由F合=F向得N支－G=mv2/rN支=G＋mv2/r由牛頓第三定律可知，

N壓＝N支=G＋mv2/r>G由牛頓第三定律可知，

N壓=N支=G－mv2/r＜G車處于失重狀態，不易控制。車處于超重狀態，容易引發爆胎。思考與討論由上可知，汽車通過凸處的最高點，當汽車的速率不斷增大時，路面受到的壓力如何變化？根據牛頓第三定律：N壓=N

支即:最高點v增大時，N壓減小。當時，N壓=0；這是車輛恰好能在拱橋上做圓周運動的臨界速度當時，汽車將脫離地面，發生危險。最低點N壓＝N支=G＋mv2/rv增大時，N壓大。車處于超重狀態，更容易引發爆胎。GN車輛會這樣運動嗎？vv英國特技演員史蒂夫·特魯利亞自己駕車在回圈軌道上玩起新式“過山車