生活中的圆周运动 (2)VIP免费

请根据你的生活经验思考•汽车在经过弯道时都会……？如果不这样将可能发生……？你有什么更好的解决方案吗？•你留意过公路急转弯处的路面情况吗？•你骑自行车急转弯时身体可能会做怎样的调节？摩托车比赛转弯时，你留意过赛手身体的姿势吗？F合“供需”平衡物体做匀速圆周运动“供需”平衡物体做匀速圆周运动提供物体做匀速圆周运动的力F合提供物体做匀速圆周运动的力F合物体做匀速圆周运动所需的力Fn物体做匀速圆周运动所需的力Fn向心力公式的实际应用=从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体rmvFn21.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？车辆转弯铁路的弯道火车车轮的构造火车车轮有突出的轮缘FNFG铁路的弯道(1)内外轨道一样高时转弯火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力.外轨对轮缘的弹力F提供向心力F=F向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.rvmF2怎么办?o火车转弯——外轨略高于内轨重力G和支持力N的合力提供提供向心力FFNN合FG(2)、外轨略高于内轨：θFNGOF合θ火车转弯所需的向心力的方向是在水平方向火车转弯所需的向心力的方向是在水平方向上还是在与斜面平行的方向上？上还是在与斜面平行的方向上？θFNGOF合θ11、火车的速度为多大时轨道对轮缘无挤压？、火车的速度为多大时轨道对轮缘无挤压？FF合合＝＝mgtanθmgtanθtanvgRrvmFn2GFNθFGFNθF轮缘受到外轨向内的弹力。轮缘受到外轨向内的弹力。轮缘受到内轨向外的弹力。轮缘受到内轨向外的弹力。时，即当合ngrvFFtan时，即当合ngrvFFtan火车转弯时的速度太大行吗？火车以怎样的速度转弯最好呢？汽车转弯在水平路面上转弯rvmFFnf2转弯时所需的向心力与转弯时的速率及半径有关，如果转弯时的速率过大，静摩擦力将不能满足转弯需要，汽车将侧滑。OmgFNFf受力分析车受重力车受重力mgmg及路面的弹力及路面的弹力FFNN作用．作用．这两个力的合力这两个力的合力FF水平并指水平并指向圆周弯道的圆心，充当向心力，由向圆周弯道的圆心，充当向心力，由图可知图可知:F:F＝＝mgtanθmgtanθ依据牛顿第二定律有依据牛顿第二定律有Rvm2mgtanθ＝Rgv2arctan汽车转弯——什么方案更好？•为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“侧滑”的现象，可以：()a、增大汽车转弯时的速度b、减小汽车转弯时的速度c、增大汽车与路面间的摩擦d、让路面向内侧略倾斜汽车转弯及时练飞机转弯GNFn你知道飞机转弯是什么样子的吗？机翼的倾斜程度与转弯速度有什么关系？二、竖直平面内的圆周运动例、汽车质量为m，通过桥最高点速度为v，桥半径为r，求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？11、拱型桥、拱型桥•二、竖直平面内的圆周运动当1.1.求汽车以速度求汽车以速度vv过半径为过半径为rr的拱桥时对拱桥的压力？的拱桥时对拱桥的压力？【【解解】】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：2vGNmr2vNGmr可见汽车的速度越大对桥的压力越小。vgrNGv时汽车对桥的压力为零。（临界速度）由于由于ａａ竖直向下，属失重现象。竖直向下，属失重现象。当ｖ大于ｖ临界时，汽车做什么运动？平抛运动平抛运动汽车过桥问题泸定桥2.2.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？2vNGmr2vNGmGrNGv【【解解】】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：可见汽车的速度越大对桥的压力越大。可见汽车的速度越大对桥的压力越大。由于由于ａａ竖直向上，属超重现象。竖直向上，属超重现象。比较三种桥面受力的情况比较三种桥面受力的情况rvmGN2rvmGN2N=GGGGGGGNNNNNN思考与讨论地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时，支持力会变成零？mgFN根据牛顿第二定律：绳球模型如图所示，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点...