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时间:2018-10-04
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1、任何做圆周运动的物体,都必须有力来提供向心力。而向心力是指向圆心方向的合力。所以我们在分析做圆周运动的物体受力特点时,一定要注意,物体在沿半径方向一定存在一个合力,这个合力就是向心力。至于另一个垂直于半径方向的力我们后面再研究。设计时速200km/h,总长298.3km匀速圆周运动的实例分析一、火车转弯在平直轨道上匀速行驶的火车,所受的合力为火车转弯时,如果做匀速圆周运动,那是什么力来提供向心力呢?c: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。1、内外轨道一样
2、高时GFNFa:此时火车车轮受力情况:b:外轨对轮缘的弹力F提供向心力。2、转弯处--外轨略高于内轨GFNF合θθ在修筑铁路时,要根据转弯处的轨道的半径和规定的行驶速度,适当选择θ,即内外轨的高度差,使转弯时所需的向心力完全由重力G和支持力FN来提供。这样外轨就不受轮缘的挤压了。质量为m的汽车在拱桥上以速度v前进,若桥面圆弧半径为R,我们来分析汽车通过桥的最高点时对桥面的压力。二、汽车过拱桥汽车受力:汽车沿圆弧形桥面前进,它的运动是一种圆周运动,在最高点时,重力与支持力还相等吗?研究对象:静止时,mg和FN平衡,合力为
3、vmgFN由牛顿第三定律可知,汽车对桥面压力小于汽车自身的重力.因为汽车做圆周运动,所以必须由mg和FN的合力来提供汽车作圆周运动的向心力,方向竖直向下。(以指向圆心方向为正)1.根据上面的分析可以看出,汽车行驶速度越大,汽车对桥的压力越小。当汽车速度不断增大时,会有什么现象发生呢?mgFNv思考与讨论2.分析汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力,这时的压力比汽车的重量是大还是小?教学小结1.进一步明确向心力的实质及来源;(1)明确研究对象,确定它在哪个平面内做圆周运动,找到圆心和半径。(2)确定研究对象在某个位置所处的状
4、态,进行具体的受力分析,分析是哪些力提供了向心力。(3)取指向圆心方向为正方向,根据向心力公式列方程。(4)解方程,对结果进行必要的讨论。2.用向心力公式求解有关问题的解题步骤。翻滚过山车为什么通过最高点时没有掉下来?是如何来保障的?作业作业:P98-3.4.5再见
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