阅读教材第77~78页"拱形桥"部分,结合图4-23、图4-26,会用向心力公式分析汽车过凸形桥与凹形桥时的受力情况。
1.汽车过拱形桥
分类
分析 汽车过凸形桥 汽车过凹形桥 向心力
支持力与重力的合力提供向心力
支持力与重力的合力提供向心力 方程 mg-N=m N-mg=m 压力 N=mg-m
压力小于重力,当v=时N=0 N=mg+m
压力大于重力 2.过山车(在最高点和最低点)
(1)向心力来源:受力如图1所示,重力和支持力的合力提供向心力。
图1
(2)向心力方程
(3)通过最高点的条件:由N≥0,得v≥。
思维拓展
过山车和乘客在轨道上的运动是圆周运动,如图2所示,过山车驶至轨道的顶部