高一物理必修2生活中的圆周运动课件.ppt

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1、§7、生活中的圆周运动轮缘铁轨(轨距)一、铁路的弯道1、火车做匀速直线运动和匀速转弯运动情况是否相同？不同点在哪里？GFNF弹2、火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？a：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。b：外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！3、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？算一算：例1、火车速度为30m/s，弯道的半径R=900m，火车的质量m=8×105kg，转弯时轮缘对轨

2、道侧向的弹力多大？让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。FNGoF4、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？例2、若火车质量为m，转弯半径为r，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为θ，请问火车的速度为多大？θ(θLH知:当v=v0时：当v>v0时：当vG，即

3、汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超重状态。对路面损伤较大，一般不造凹形桥。2、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？二、凹形桥1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？vGFNFN

4、一定程度时，地面对车的支持力为零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？……三.航天器中的失重现象在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中的宇航员，除了地球引力外，还可能受到飞船座舱对他的支持力FN由得当时,座舱对他的支持力FN=0,航天员处于完全失重状态四.轻绳小球竖直面内圆周运动试写出最高点与最低点的圆周运动方程。（注意思考向心力由哪些力提供！）五.轻杆小球竖直面内圆周运动当速度V>时,杆子对小球是拉力.当速度V<时,杆子对小球是支持力.当速度V=时,杆子对小球无作用力.六、离心运动A做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不

5、足以提供圆周运动所需向心力时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动就叫离心运动。返回制作“棉花”糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。物体做圆周运动要满足什么条件？当F心合=Fn，做圆周运动当F心合=0或F心合Fn，做向心(近心)运动做离心运动vFNGFN>G，二、凹桥小结一、火车转弯:当　　时，

6、压力FN为零。航天员处于完全失重状态三、凸桥GFNv处理匀速圆周运动问题的一般步骤1.分析物体运动,判断是否能看作匀速圆周运动.2.确定轨道平面和圆心位置,明确向心力的方向.3.受力分析,画出受力图,沿半径指向圆心方向和垂直轨道平面方向建立直角坐标系,重点求出沿半径方向的力。4.由牛顿第二定律列方程.垂直轨道平面方向上合力为零,指向圆心方向合力等于向心力.5.解方程求结果并对结果进行适当物理意义阐述.例：已知火车速度为30m/s，弯道半径r=900m，火车的质量为8×105kg。求：1、转弯时所需要的向心力多大？2、若要

7、使轨道不受轮缘的挤压，轨道与水平面的夹角θ应取多大？3、若轨距为d=1.4m，此时内外轨的高度差h是多少？(θ很小时，近似有tanθ=sinθ)4、若火车速度变为40m/s，此时轮缘的受力情况如何？