火車轉(zhuǎn)彎問題

1、生活中的圓周運動生活中的圓周運動高一 楊菊霞本節(jié)課要解決的主要問題：本節(jié)課要解決的主要問題：1、正確認(rèn)識向心力的來源、正確認(rèn)識向心力的來源實例分析：圓錐擺；摩托車在桶內(nèi)做勻速圓周運實例分析：圓錐擺；摩托車在桶內(nèi)做勻速圓周運動；其他動；其他2、鐵路的彎道、鐵路的彎道3、拱形橋問題、拱形橋問題 請分析以下圓周運動物體的受力，圓心位置。請分析以下圓周運動物體的受力，圓心位置。一、分析向心力的來源一、分析向心力的來源請分析以下圓周運動的向心力的來源。請分析以下圓周運動的向心力的來源。二、鐵路的彎道二、鐵路的彎道向左轉(zhuǎn)向左轉(zhuǎn)NGF外軌對輪緣的彈力外軌對輪緣的彈力F就是使火車轉(zhuǎn)就是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力彎的向

2、心力根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律F=m 可知可知RV2火車質(zhì)量很大火車質(zhì)量很大外軌對輪緣的彈力很大外軌對輪緣的彈力很大外軌和外輪之間的磨損大，外軌和外輪之間的磨損大， 鐵軌容易受到損壞鐵軌容易受到損壞（1）若火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無高度差）若火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無高度差（2 ）轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌）轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌NGFtanmgF合由力的關(guān)系得由力的關(guān)系得：RvmFn2由向心力公式得：F合合=FnRmvmg20tan若若vv0時：則時：則Rmvmg2tan外軌道就外軌道就要來幫助要來幫助RmvFmg2tan即：mgFNF合合hL若火車速度為若火車速度為V0時時若若vv0時：則時：則RmvFmg2t

3、an即：內(nèi)軌道就內(nèi)軌道就要來幫助要來幫助RmvLhmg20sintan即火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度v0=LRgh設(shè)計鐵路：設(shè)計鐵路：當(dāng)當(dāng)很小時很小時VROG三、拱形橋三、拱形橋F向向=G FN=mRV2FN= G mRV2（ 1 ）汽車對橋的壓力）汽車對橋的壓力FN = FN（）汽車的速度越大（）汽車的速度越大汽車對橋的壓力越小汽車對橋的壓力越小由上式和由上式和牛頓第三定律牛頓第三定律可知可知根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律汽車開始做平拋運動汽車開始做平拋運動gR（）當(dāng)汽車的速度增大到（）當(dāng)汽車的速度增大到V= 時時,壓力為零。壓力為零。 VROGF1質(zhì)量為質(zhì)量為m的汽車以速度的汽車以速度V通過半徑為

4、通過半徑為R的凹型橋。它經(jīng)橋的最的凹型橋。它經(jīng)橋的最低點時對橋的壓力為多大？比汽車的重量大還是小？速度越低點時對橋的壓力為多大？比汽車的重量大還是??？速度越大壓力越大還是越小？大壓力越大還是越??？F向向=F1 G =mRV2F1 =m+RV2由上式和由上式和牛頓第三定律牛頓第三定律可知可知（ 1 ）汽車對橋的壓力）汽車對橋的壓力F1 = F1（）汽車的速度越大（）汽車的速度越大汽車對橋的壓力越大汽車對橋的壓力越大根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律練習(xí)練習(xí)1、一輛汽車勻速率通過半徑為、一輛汽車勻速率通過半徑為R的圓弧的圓弧拱形路面，關(guān)于汽車的受力情況，下列拱形路面，關(guān)于汽車的受力情況，下列說法正確的是（說法正確的是（ ）A汽車對路面的壓力大小不變，總是汽車對路面的壓力大小不變，總是等于汽車的重力等于汽車的重力B汽車對路面的壓力大小不斷發(fā)生變汽車對路面的壓力大小不斷發(fā)生變化，總是小于汽車所受重力化，總是小于汽車所受重力C汽車的牽引力不發(fā)生變化汽車的牽引力不發(fā)生變化D汽車的牽引力逐漸變小汽車的牽引力逐漸變小BD2、如圖所示，汽車在傾斜的彎、如圖所示，汽車在