《4 生活中的圆周运动》.pptVIP免费

第第44节节生活中的圆周运动生活中的圆周运动1.能定性分析火车外轨比内轨高的原因。2.能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。3.知道航天器中的失重现象的本质。4.知道离心运动及其产生条件，了解离心运动的应用和防止。5.会用牛顿第二定律分析圆周运动。6.进一步领会力与物体的惯性对物体运动状态变化所起的作用。学习目标火车转弯--水平面内的圆周运动观察：火车车轮的构造。思考：火车转弯时所需的向心力是由哪些力提供的？车轮的构造：[[问题问题]]：如果转弯处：如果转弯处内外轨一样高内外轨一样高，火车转弯需要的向心力由，火车转弯需要的向心力由什么力来提供呢？什么力来提供呢？火车转弯NNFFNNGG内轨内轨外轨外轨向心力由外侧轨道对车轮轮缘的弹力提供。缺点：火车质量很大，轮缘和外轨间的相互作用力很大，铁轨容易损坏、变形，发生危险。向心力由外侧轨道对车轮轮缘的弹力提供。缺点：火车质量很大，轮缘和外轨间的相互作用力很大，铁轨容易损坏、变形，发生危险。外轨对轮缘的弹力外轨对轮缘的弹力请设计一个方案，让火车既能安全通过弯道，又能减少轨道与轮缘的挤压？在实际火车与轨道设计中，利用轮缘挤压只能增加小部分的向心力；垫高外轨可增加较多的向心力外内思考外轨略高于内轨（倾斜轨道）外轨略高于内轨（倾斜轨道）外轨略高于内轨（倾斜轨道）外轨略高于内轨（倾斜轨道）解决方案火车转弯时，外轨道应该适当垫高。使火车以一定速度通过弯道时，受到重力与支持力的合力恰好提供向心力，此时内轨和外轨同轮缘之间向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供FNF合G均无挤压。1、轨道对轮缘无挤压，此时火车的速度为多大？θFNGOF合F合＝mgtanθ20tanvmgmrθ限定限定速度速度0tanvgr临界速度：GFNθ2tanvmgmr①当时，0vvF>O20tanvmgmr内轨对轮缘产生向外的弹力。FGFNθ2tanvmgmrF<②当时，0vvO20tanvmgmr外轨对轮缘产生向内的弹力。转弯速度过快呢？转弯速度过快呢？F其他交通工具的转弯：转弯速度过大引起的思考：汽车过桥--竖直平面内的圆周运动黄石长江大桥泸定桥汽车过拱形桥[想一想]：如果汽车在拱形桥上，以某一速度v通过拱形桥的最高点的时候，路面受到的压力大小还等于重力吗？[思考与讨论]：根据公式，试分析如果汽车的速度不断增大，压力大小会如何变化？当速度多大时，压力为零？2rNmvFmg汽车过拱形桥可知：v越大，FN...