1频率(f)――单位时间内完成多少个圆周, 周期倒数(Hz S) T?
f-1
v2 提供的向心力 需要的向心力m
r = 圆周运动 > 近心运动
< 离心运动 =0 切线运动
1、火车转弯
如果车轮与铁轨间无挤压力,则向心力完全由重力和支持力提供
转速(n)――单位时间内转过的圈数 (r/s r/min)
【例1】如图所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,b点到圆心的距离为r,求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。 解析:va= vc,而vb∶vc∶vd =1∶2∶4,所以va∶ vb∶vc∶vd =2∶1∶2∶4;ωa∶ωb=2∶1,而ωb=ωc=ωd ,所以ωa∶ωb∶ωc∶ωd =2∶1∶1∶1;再利用a=vω,可得aa∶ab∶ac∶ad=4∶1∶2∶4 二、向心力和加速度
c b d a v21、大小F=m ωr F?m
r2
v2mgtan??m?v?grtan?,v增加,外轨挤压,如果v减小,
r内轨挤压
问题:飞机转弯的向心力的来源
2、汽车过拱桥
N 2、方向: 把力分工—切线方向, 改变速度大小
半径方向, 改变速度方向,充当向心力 注意:区分匀速圆周运动和非匀速圆周运动的力的不同 3、来源:一个力、某个力的分力、一些力的合力
mg v2 mgcos??N?m
r mg sinθ = f 如果在最高点,那么
v2 mg?N?m 此时汽车不平衡,mg≠N
r 说明:F=mv2 / r同样适用于变速圆周运动,F和v具有瞬时意义,F随v的变化而变化。
v2 补充 :N?mg?m (抛体运动)
r3、圆锥问题
N v24?22??r?2r?4?2 f 2r (2)方向:总指向圆心,时刻向心加速度a:(1)大小:a =rT变化 (3)物理意义:描述线速度方向改变的快慢。 三、应用举例
(临界或动态分析问题)
Nsin??mg
Nco?s?m?r?tan??2g?2r??? g mg rtan?例:小球在半径为R的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动,试分析图中的θ(小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角)与线速度v、周期T的关系。
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