向心力的实例分析1-1.1-1.汽车拐弯汽车拐弯：（1 1）水平路面上转弯）水平路面上转弯静摩擦力提供向心力静摩擦力提供向心力一、拐弯问题一、拐弯问题2-1.2-1.火车拐弯火车拐弯：1.1.铁轨和车轮的结构铁轨和车轮的结构外轮和外轨外轮和外轨内轮和内轨内轮和内轨 正轮和耳朵2.2.讨论讨论火车转弯时火车转弯时所需向心力。所需向心力。(1)(1)内外轨道内外轨道一样高一样高时：时：F向心力由向心力由外侧轨道外侧轨道对对轮缘轮缘的的侧向侧向挤压力提供挤压力提供NG车速越快轮轨之间作用力越车速越快轮轨之间作用力越大，轨越容易损坏。大，轨越容易损坏。为了减轻轮轨之间的挤压作用，在转为了减轻轮轨之间的挤压作用，在转弯处，路面应该是怎样的？这样做有弯处，路面应该是怎样的？这样做有什么好处？对车速有要求吗？什么好处？对车速有要求吗？(2)(2)当外轨略高于内轨时：当外轨略高于内轨时：火车受力：火车受力：竖直竖直向下的重力向下的重力 GGG垂直轨道面垂直轨道面的支持力的支持力 FNFNF火车的向心力：火车的向心力：由由G G和和F FN N的合力的合力提供提供在在外轨略高外轨略高于内轨时，火车转弯对轨道的于内轨时，火车转弯对轨道的侧压力侧压力分析分析GNF火车的向心力：火车的向心力：(a)(a)当当 时，时，车轮对内外轨都无侧压力。车轮对内外轨都无侧压力。由由GG和和FN的合力提供的合力提供火车行驶速率火车行驶速率vvvv规定规定（b b）当火车行驶速率）当火车行驶速率vvvv规定规定时，时， （c c）当火车行驶速率）当火车行驶速率vvvv规定规定时，时，GNN火车行驶速率火车行驶速率vvv ，杯杯底底对对水水有有一一向向下下的的力力的的作作用用，此此时时水水作作圆圆周周运运动动所所需需向向心心力力由由和和重重力的合力提供。力的合力提供。 (3)(3)当当 时时， ，实实际际情情况况杯杯底底不不可可能能给给水向上的力，所以，此时水将会流出杯子。水向上的力，所以，此时水将会流出杯子。过最高点的最小速度是多大过最高点的最小速度是多大? ?V=0V=03-3.3-3.有约束物类型有约束物类型-杆物结构杆物结构小球固定在轻质杆上，小球固定在轻质杆上，小球固定在轻质杆上，小球固定在轻质杆上，在竖直平面内做变速圆周在竖直平面内做变速圆周在竖直平面内做变速圆周在竖直平面内做变速圆周运动。运动。运动。运动。 绳绳杆杆圆管圆管 m的受力的受力情况情况 最高点最高点A的速度的速度 最低点最低点B的速度的速度AOmBL重力、绳重力、绳的拉力的拉力AOmBL重力、杆的拉重力、杆的拉力或支持力力或支持力AOmBR重力、外管壁重力、外管壁的支持力或内的支持力或内管壁的支持力管壁的支持力 总结：竖直平面内的变速圆周运动总结：竖直平面内的变速圆周运动例题例题轻杆长，杆的一端固定着质量轻杆长，杆的一端固定着质量 的小球。小球在杆的带动下，绕水平轴的小球。小球在杆的带动下，绕水平轴O O在竖直在竖直平面内作圆周运动，小球运动到最高点平面内作圆周运动，小球运动到最高点C C时速度时速度为为2m/s2m/s，求此时小球对细杆的作用力。，求此时小球对细杆的作用力。