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课件网) 6.4生活中的圆周运动提供物体做圆周运动的力物体做圆周运动所需的力物体作圆周运动的条件从“供” “需”两方面研究生活中做圆周运动的,由物体受力情况决定由物体的运动情况决定F=物体做圆周运动本节课牛顿第二定律F=ma的应用第一课时 生活中的圆周运动 车在转弯时的向心力由哪个力提供 一、水平面内的圆周运动1、铁路的弯道生活中的圆周运动◆圆周运动(Circular motion)铁路的弯道火车车轮的构造火车车轮有突出的轮缘1、铁路转弯:FNFG1、铁路的弯道生活中的圆周运动◆圆周运动(Circular motion)(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.怎么办 1、铁路转弯:解决办法:铁路的弯道处外轨高于内轨设车轨间距为L,两轨间高度差为h,转弯半径为r,火车的质量为m。求火车转弯时速度v0为多大轮缘对铁轨的侧压力正好为零此为火车转弯时的规定(设计)速度思考:(1)如果v行使>v0,情况如何?(2)如果v行使<v0,情况如何?当v=v0时:当v>v0时:当v<v0时:轮缘不受侧向压力,最安全的转弯速度轮缘受到外轨向内的挤压力,外轨易损坏。轮缘受到内轨向外的挤压力,内轨易损坏。F弹F弹1、铁路转弯:铁路弯道处超速是火车脱轨和翻车的主要原因2.汽车转弯2.汽车转弯小练习:小汽车经过弯道时可视为圆周运动,已知小汽车的质量为2000kg,轮胎与路面间最大静摩擦为1.4×104N,弯路的半径为63m,如果车速达到72km/h,这辆车会不会发生侧滑?解法1:求最大车速最大车速v=21m/s实际车速v’=72km/h=20m/sv>v’,所以不会发生侧滑解法2:求实际的向心力所以不会发生侧滑 中国人逢山开路,遇水搭桥,建立了便捷的公路交通网络。桥梁是交通体系中必不可少的组成部分,图片中为我们呈现了拱形桥、凹形桥,还有平直的桥。 二、竖直面内的圆周运动 车在过桥时的向心力由哪个力提供 1、凸形桥生活中的圆周运动 ◆圆周运动(Circular motion) 1:汽车过凸形桥 黄石长江大桥 汽车过桥问题 1.求汽车以速度v过半径为r的拱桥最高点时对拱桥的压力?【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小。NG当 时汽车对桥的压力为零。(临界速度)当v大于v临界时,汽车做什么运动?飞离桥面做平抛运动!汽车过凸形桥问题由于加速度a竖直向下,属失重现象。m2凹形桥2.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力?NG【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V越大,对桥的压力越大。由于加速度a的方向竖直向上,属超重现象。m汽车过凹形桥问题生活中的圆周运动 ◆圆周运动(Circular motion) 汽车过桥问题小结 生活中的圆周运动 ◆圆周运动(Circular motion) 汽车过桥问题小结 生活中的圆周运动◆圆周运动(Circular motion)1、有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的拱桥。(1)汽车到达桥顶时的速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空?练习2、如图6.8—7所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是 ( )练习A.在竖直方向汽车受到三个力:重力、桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力:重力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力BC二.拱形桥1. 汽车过拱形桥时,对桥面的压力与重力比较2.圆周运动中的超重、失重情况.课堂小结火车转弯规定:v过大时:外侧轨 ... ...