(
课件网) 圆周运动实例分析 水平面内的圆周运动 如图所示，质量分别为2m、m、m的A、B、C放在水平的圆盘上，随圆盘在水平面内做圆周运动，转动半径分别为r、r、2r，当转速逐渐增大时，问哪一个物体首先开始滑动. 思 考 A C B C物体首先开始滑动 “旋转秋千”中的缆绳跟中心轴的夹角与哪些因素有关？ 体重不同的人坐在秋千上旋转时，缆绳与中心轴的夹角相同吗？ “旋转秋千”的运动经过简化，可以看做如下的物理模型：在一根长为L的细线下面系一根质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，使悬线与竖直方向成α角，给小球一初速度，使小球在水平面内做圆周运动，悬线旋转形成一个圆锥面， 这种装置叫做圆锥摆。 小球做圆锥摆时细绳长l，与竖直方向成α角，求小球做匀速圆周运动的角速度ω。 例 题 O 由此可见，缆绳与中心轴的夹角跟“旋转秋千”的角速度和绳长有关，而与所乘坐人的体重无关。 阅读课本57-58页 分析自行车转弯、摩托车转弯、滑冰运动员转弯、汽车在水平路面转弯四种情境下圆周运动的向心力来源。 铁路的弯道轮缘 G FN F弹 外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。 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？ 轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！ 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？为什么？ 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。 FN G o 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、已知火车速度为30m/s，弯道的半径 r=900m，火车的质量为8×105kg。 1、转弯时所需要的向心力多大？ 2、若轨道不受轮缘的挤压，轨道与水平面的夹角θ是多大？ 3、若火车速度为40m/s，此时轮缘的受力情况如何？ 当v=v0时： 当v>v0时： 当v
