背景问题2、火车转弯：火车在平直轨道上匀速行驶时，所受的合力等于0，那么当火车转弯时，我们说它做圆周运动，那么是什么力提供火车的向心力呢？c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。1、若内外轨道一样高时FNFGa：此时火车受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。b：外轨对轮缘的弹力F提供向心力。2、外轨略高于内轨：对实际问题进行抽象提炼并建立模型水平轨道模型弯曲轨道模型火车模型2tantanFmgvFmrvgr合向火车受到的支持力和重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘与外轨的挤压。若这部分合力恰等于向心力，那火车此时的线速度的表达式是什么？思考：火车实际的速度大于或小于此速度会出现什么现象？θθ向心力NG背景问题3：汽车过桥为什么桥的外形都是凸起的而没有凹陷的？这样的设计跟向心力又有怎么样的关系呢？汽车在拱桥上前进，桥面的圆弧半径为R，当它经过最高点时速度为v，分析汽车过桥的最高点时对桥面的压力？e:又因支持力与压力是一对作用力与反作用力，所以RvmGFN2RvmGF2压GF压a：选汽车为研究对象b：对汽车进行受力分析：受到重力和桥对车的支持力c：上述两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下d：建立关系式：G-FN=2mvR且解析：理论分析：思考与讨论：1、根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压力越小。试分析一下，当汽车的速度不断增大时，会有什么现象发生呢？解析：由可知汽车的速度v越大，对桥的压力就越小。当时，桥受到的压力等于零，合外力等于重力。若合外力不能提供汽车做圆周运动的向心力，则汽车会飞出去。RvmGF2压mRGv汽车过桥时一般都会有一个限速，规定汽车的速度不能大于这个限速，就是因为上面的原因。2、请你根据上面分析汽车通过凸形桥的思路，分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力（如图）。这时的压力比汽车的重力大还是小？FG解析：2F=G+mvRF>GF–G=2mvRrvmFGN2FN=GrvmGFN2比较三种桥面受力的情况如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是?（（图）设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，则火车转弯的规定速度为v0?F合=mgtanα≈mgsinα=mgh/L由牛顿第二定律得：F合=man所以mgh/L=m即火车转弯的规定速度v0=Rv20LRgh同学们体会过乘车奔驰在高低不平的丘陵地带探险的滋味吗？VRRAB你现在正处于A或B地，有何感觉？背景问题4：杂技“水流星”使盛水的小桶在竖直平面内做圆周运动，要使水在小桶转到最高点时不从小桶内流出来，这时小桶的线速度至少应多大？（设绳长为L）O研究对象：水水在最高点受力情况如何？水恰不流出的条件是什么？受重力（压力为零）.列出表达式，计算.mg=mV2/LV=gL背景问题5航天器中的失重现象•宇航员处于完全是中的状态，这种现象与向心力又有怎么样的联系呢？与水流星的原理有什么不同？航天器中的失重现象地球可以看成一个巨大的拱形桥Ro极限速度分析：mgFNFN=Rvgm2Rvm2Mg-FN=令FN=0，有：grv人处于完全失重状态背景问题6离心运动F１=02FmrFF２22Fmr绳栓着小球在水平面做匀速圆周运动时，小球所需的向心力由形变的绳产生的弹力提供。若m、r、ω一定，向心力F向=mω2r。若突然松手，小球将怎样运动？若绳的拉力F小于它做圆周运动的所需的向心力，小球将怎样运动？在实际中，有一些利用离心运动的机械，这些机械叫做离心机械。离心机械的种类很多，应用也很广。例如，离心干燥（脱水）器，离心分离器，离心水泵。离心现象事例：1.离心干燥器离心现象有时也会带来危害。2、洗衣机的脱水筒3、用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内当离心机转得比较慢时，缩口的阻力F足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时，阻力F不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。4、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...
