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课件网) 6.4 生活中的圆周运动 人教版物理（必修第二册） 第六单元 圆周运动 环球飞车 魔盘转转转 生活中常见的圆周运动 课堂导入 火车转弯 PART 01 车轮的构造 01 轮缘 踏面 铁轨 外轨对轮缘的弹力F提供向心力F=F向 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. 内外轨一样高时转弯 02 F弹 G FN 计算侧向压力 试算：一节火车车厢质量为60t,过水平弯道时速度为108km/h，轨道半径为300m. 求轨道受到的压力为多少？ 大概6头大象的重量！ θ FN G F合 θ 外轨略高于内轨 外轨高于内轨时转弯 03 O 安=（安全转弯速度） 弯道设计 试算：一节火车车厢质量为60t,过弯道时速度为108km/h，轨道半径为300m. 求为使轨道不受磨损，需垫高多少？（) 当 v＜ gR tanθ ： 当 v＞ gR tanθ ： G FN θ 轮缘受到外轨向内的弹力 G FN θ F F 轮缘受到内轨向外的弹力 超速的火车转弯 04 G F Fn 飞机转弯 05 类似于火车转弯 汽车转弯的情况是不是也类似于火车和飞机呢？ 汽车转弯 PART 02 O mg FN Ff 问题与思考 01 汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢 汽车在水平路面上转弯所需要的向心力来源:汽车侧向所受的静摩擦力。 O mg FN Ff 当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大,当静摩擦力为最大静摩擦力时: 向心力来源 02 如果超过了安全通过的最大速度,汽车将发生？ 改进措施: 1.增大转弯半径 2.增加路面的粗糙程度 3.最重要的一点:司机应该减速慢行 4.增加路面高度差———外高内低 问题与思考 03 拱形桥 PART 03 18 凸形桥 问题：汽车过拱形桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？ mg FN v2 R mg－FN＝m v2 R FN ＝mg－m v2 R F压＝FN ＝mg－m 汽车对桥的压力小于其所受重力，即处于失重状态 F压 ＜mg 凸形桥 01 v2 R mg＝m 当 FN = 0 时，汽车脱离桥面，做平抛运动，汽车及其中的物体处于完全失重状态。 FN＝0 时，汽车的速度为多大？ v2 R FN ＝mg－m 问题：汽车过拱形桥时，运动速度变大，车对拱桥的压力如何变化？ mg FN 最大安全速度 问题与探究 02 凸形桥 01 22 凹形桥 泸定桥 问题4：汽车过凹形桥在最低点时，车对凹形桥的压力又怎样？ FN mg v2 R FN ＝mg + m v2 R F压＝FN ＝mg + m v2 R FN－mg＝m 汽车对桥的压力大于其所受重力，即处于超重状态 若汽车通过凹桥的速度增大，会出现什么情况？ F压 ＞mg 问题与探究 02 凹形桥 02 地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径.会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？…… 问题与思考 04 离心运动 PART 04 定义：做圆周运动的物体，在其所受合外力突然消失，或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫作离心运动。 做离心运动的条件： 离心运动 01 当 F＝mω2r 时，物体做匀速圆周运动； 当 F＝0 时，物体沿切线方向飞出； 当 F＜mω2r 时，物体逐渐远离圆心； 当 F＞mω2r 时，物体逐渐靠近圆心。 规律总结 课堂小结 火车转弯 汽车过桥 失重现象 离心运动 当 v＜ gR tanθ ： 当 v＞ gR tanθ ：轮缘受到外轨向内的弹力 轮缘受到内轨向外的弹力 FN
mg:超重 做离心运动的条件： 【练习1】（2024秋·重庆市育才中学高一期末）（多选）在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则（ ） A．该弯道的半径 B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变 C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤 ... ... 
