生活中的圆周运动1说课讲解.ppt

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1、生活中的圆周运动1汽车转弯:水平路面时，向心力由摩擦力提供例：一辆M=2.0×103Kg的汽车在水平公路上行驶，经过半径50m的弯路时，如果车速v=20m/s,要使这辆汽车不会发生侧滑，求轮胎与路面间的最大静摩擦力至少是N。应用:一、汽车水平路面转弯（1.6×104N）静摩擦力提供向心力铁路的弯道思考火车在水平轨道（内外轨道一样高）上转弯时，所需的向心力由谁提供？G这个弹力很大，会对轨道和轮缘造成损坏。如何解决这个问题？外轨内轨FNF外轨对轮缘的弹力θ分析FN在转弯处外轨略高于内轨火车转弯所需的向心力的方向是在

2、水平方向上还是在与斜面平行的方向上？GOF合θ分析OGFNF合θθF合＝mgtanθ轨道对轮缘无挤压，此时火车的速度为多大？火车转弯时所需的向心力Fn=mv2Rv＝gRtanθ若火车的速度大于或小于这个值时，轨道对轮缘有挤压吗？2、当v＜gRtanθ：1、当v＞gRtanθ：GFNθ讨论轮缘受到外轨向内的弹力GFNθFF轮缘受到内轨向外的弹力赛道的设计练习题2.关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是（）A.内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故B.因为列车在转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨

3、高于外轨，以防列车翻倒C.外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压D.以上说法均不正确C练习:质量M=100t的火车在轨道上行驶,火车内外轨连线与水平面夹角为370.弯道半径R=30m,取g=10m/s2.(1)当火车的速度v1=10m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?(2)当火车的速度v2=15m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?(3)当火车的速度v3=20m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?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？实例二、拱形桥：

4、汽车过桥F压＝FN＝mg水平桥拱形桥凹形桥拱形桥汽车质量为m，通过桥最高点速度为v，桥半径为R，则在最高点汽车对桥的压力为多大？mgFNFn=mv2RF合＝mg－FNv2R∴mg－FN＝mv2R∴FN＝mg－m由牛顿第三定律得v2RF压＝FN＝mg－mFN＜mg若汽车通过拱桥的速度增大，会出现什么情况？v2Rmg＝m拱形桥mgFN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？v＝gRv2RFN＝mg－m如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时

5、，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()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凹形桥汽车质量为m，通过桥最低点速度为v，桥半径为R，则在最低点汽车对桥的压力为多大？F合＝FN－mgv2R∴FN＝mg+m由牛顿第三定律得v2RF压＝FN＝mg+mv2R∴FN－mg＝mFN＞mg若汽车通过凹桥的速度增大，会出现什么情况？FNmgFn=mv2R练习题1.如图所示

6、，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最容易发生爆胎的点是（假定汽车运动速率va=vc，vb=vd）（）A.a点B.b点C.c点D.d点D例：一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=80m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m/s2求：（1）若桥面为凹形，汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？（2）若桥面为凸形，汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？（3）汽车以多大速度通过凸形桥面的顶点时，对桥面刚好没有压力？小结：时，外轨受到侧向挤压的力（这时向心力增大，外轨提供一

7、部分力）；当v＞时，内轨受到侧向挤压的力（这时向心力减少，内轨提供一部分力）．当v＜1、火车转弯2、汽车通过(拱形)桥顶时，速度越大，对桥顶的压力就越小＝汽车刚好对桥顶的压力为零＞汽车飞离桥顶＜汽车对桥顶有压力时，内外轨均不受侧向挤压的力(速度最佳)当v＝此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢