圆周运动模型.ppt

关于圆周运动模型动力学问题解题步骤1、受力分析：顺序：重力—接触力（支持力、压力、拉力）—摩擦力（静摩擦力、滑动摩擦力）2、求合力：平行四边形、正交分解法3、根据运动状态列方程：静止或匀速直线运动：F合=0，x=vt匀变速直线运动：F合=ma，匀速圆周运动：F合=Fn=man=非匀速圆周运动：正交分解切向：F切合=ma切n法向：F法合=Fn=ma法n=第2页,共12页，2024年2月25日，星期天c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。FNFGa：此时火车受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。b：外轨对轮缘的弹力F提供向心力。1、铁路的弯道当内外轨高度相同轨道设计：转弯处外轨高于内轨，适当选择高度差，使车转弯时，所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力提供。得当时，内轨对轮缘有侧向压力当时，外轨对轮缘有侧向压力FNmgFθh第3页,共12页，2024年2月25日，星期天汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢?OmgFNFf2、汽车过弯道第4页,共12页，2024年2月25日，星期天汽车在水平路面上转弯所需要的向心力来源:汽车侧向所受的静摩擦力。OmgFNFf当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大,当静摩擦力为最大静摩擦力时:第5页,共12页，2024年2月25日，星期天3、比较三种桥面受力的情况FN=GGFNGGFNFN第6页,共12页，2024年2月25日，星期天mgFNFN=Mg-FN=FN=0航天员处于完全失重状态航天器中的失重现象当时第7页,共12页，2024年2月25日，星期天o做匀速圆周运动的物体,由于惯性总有沿切线方向飞去的倾向,在合外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,做逐渐远离圆心的离心运动;当合外力大于物体做圆周运动所需的向心力时,物体做离圆心越来越近的向心运动;只有当合外力等于所需的向心力时,物体才可能做匀速圆周运动。F拉=mω2rF拉>mω2rF拉<mω2rF拉=03、合外力与向心力的关系"供""需"是否平衡决定物体做何种运动第8页,共12页，2024年2月25日，星期天把湿布块放在离心干燥器的金属网笼里,网笼转得比较慢时,水滴跟物体的附着力F足以提供所需要的向心力,使水滴做圆周运动,当网笼转的比较快时,附着力F不足以提供所需要的向心力,于是水滴做离心运动,穿过网孔,飞到网笼外面。洗衣机的脱水筒也是利用离心运动把湿衣服甩干的。离心干燥器oF<mω2rFv第9页,共12页，2024年2月25日，星期天讨论物做近心运动①绳和内轨模型mgFNv轨道提供支持力,绳子提供拉力。4、竖直面内的圆周运动第10页,共12页，2024年2月25日，星期天v②杆和双轨模型能过最高点的临界条件:当速度v>时,杆对小球是拉力;当速度v<时,杆对小球是支持力;当速度v=时,杆对小球无作用力。mg讨论FN=0杆既可以提供拉力,也可以提供支持力。FN第11页,共12页，2024年2月25日，星期天感谢大家观看第12页,共12页，2024年2月25日，星期天