生活中的圓周運動

1、8 8、生活中的圓周運動、生活中的圓周運動輪緣輪緣火車車輪火車車輪b b：由于該彈力是由輪緣和外軌的擠壓產(chǎn)生的，且由于火車質(zhì)量、：由于該彈力是由輪緣和外軌的擠壓產(chǎn)生的，且由于火車質(zhì)量、速度較大，故輪緣和外軌間的相互作用力很大，鐵軌和輪緣速度較大，故輪緣和外軌間的相互作用力很大，鐵軌和輪緣易損易損壞壞。1 1、若鐵路彎道是水平的（即內(nèi)軌和外軌一樣高）、若鐵路彎道是水平的（即內(nèi)軌和外軌一樣高）FNFGa a：外軌對輪緣的彈力：外軌對輪緣的彈力F F提供向心力。提供向心力。FNGoF合合FNF合合GonFF 合rvmmg2tan若火車質(zhì)量為若火車質(zhì)量為m m，轉彎半徑為，轉彎半徑為r r，要求外軌對

2、輪緣無擠壓作用，此時軌要求外軌對輪緣無擠壓作用，此時軌道傾角為道傾角為 ，請問火車的速度為多，請問火車的速度為多大？大？rvmmg20tantan0grv F彈彈F彈彈0tanvgr rvmmg20tan二、過橋（豎直面內(nèi)的圓周運動）二、過橋（豎直面內(nèi)的圓周運動）RvmFmgN2RvmmgFN2RvmmgFFNN21 1、拱形橋拱形橋oRGNF 若汽車質(zhì)量為若汽車質(zhì)量為m m，通過，通過橋最高點速度為橋最高點速度為v，橋半徑，橋半徑為為R R，則在最高點汽車對橋，則在最高點汽車對橋的壓力為多大？的壓力為多大？失重失重（4 4）解方程，對結果進行必要的討論。）解方程，對結果進行必要的討論。一般的

3、解題步驟：一般的解題步驟：（1 1）明確）明確研究對象研究對象，確定它在哪個，確定它在哪個平面平面內(nèi)做圓周運內(nèi)做圓周運動，找到動，找到圓心和半徑圓心和半徑。（2 2）確定研究對象在某個位置所處的狀態(tài)，進行具）確定研究對象在某個位置所處的狀態(tài)，進行具體的體的受力分析受力分析，分析是哪些力提供了向心力。，分析是哪些力提供了向心力。（3 3）根據(jù)牛頓第二定律建立方程。）根據(jù)牛頓第二定律建立方程。2 2、凹形橋、凹形橋RvmmgFN2RvmmgFN2RvmmgFFNN2oRGNF超重超重 請你根據(jù)上面分析汽車通過拱形橋的思請你根據(jù)上面分析汽車通過拱形橋的思路，分析一下汽車通過凹形橋最低點時對橋路，分析

4、一下汽車通過凹形橋最低點時對橋的壓力為多大？的壓力為多大？1 1、在下列情況中，汽車對拱形橋頂部的、在下列情況中，汽車對拱形橋頂部的壓力最小的是壓力最小的是 （ ）A A、以較小的速度駛過半徑較大的橋、以較小的速度駛過半徑較大的橋B B、以較小的速度駛過半徑較小的橋以較小的速度駛過半徑較小的橋C C、以較大的速度駛過半徑較大的橋以較大的速度駛過半徑較大的橋D D、以較大的速度駛過半徑較小的橋以較大的速度駛過半徑較小的橋D DRvmFmgN2RvmmgFFNN2 2 2、一輛質(zhì)量、一輛質(zhì)量m m1800kg1800kg的小轎車，駛過的小轎車，駛過半徑半徑R R90m90m的一段圓弧橋面（的一段圓

5、弧橋面（g g取取10m/s10m/s2 2），），求：求：（1 1）若橋面為凹形橋，汽車以）若橋面為凹形橋，汽車以20 m/s20 m/s的速度的速度通過橋面最低點時，對橋面的壓力是多大？通過橋面最低點時，對橋面的壓力是多大？（2 2）若橋面為拱形橋，汽車以）若橋面為拱形橋，汽車以10 m/s10 m/s的速度的速度通過橋面最高點時，對橋面的壓力是多大？通過橋面最高點時，對橋面的壓力是多大？（3）汽車以多大的速度通過拱形橋面的頂點時，對橋）汽車以多大的速度通過拱形橋面的頂點時，對橋面剛好沒有壓力？面剛好沒有壓力？2 2、一輛質(zhì)量、一輛質(zhì)量m m1800kg1800kg的小轎車，駛過半徑的小轎

6、車，駛過半徑R R90m90m的一段圓弧橋面（的一段圓弧橋面（g g取取10m/s10m/s2 2），求：），求：（1 1）若橋面為凹形橋，汽車以）若橋面為凹形橋，汽車以20 m/s20 m/s的速度的速度通過橋面最低點時，對橋面的壓力是多大？通過橋面最低點時，對橋面的壓力是多大？oRNFG解：RvmmgFN2NNRvmmgFN422106 . 2)90201800101800(NFFNN4106 . 22 2、一輛質(zhì)量、一輛質(zhì)量m m1800kg1800kg的小轎車，駛過半徑的小轎車，駛過半徑R R90m90m的一段圓弧橋面（的一段圓弧橋面（g g取取10m/s10m/s2 2），求：），求

7、：（2 2）若橋面為拱形橋，汽車以）若橋面為拱形橋，汽車以10 m/s10 m/s的速度的速度通過橋面最高點時，對橋面的壓力是多大？通過橋面最高點時，對橋面的壓力是多大？解：oRGNFRvmFmgN2NNRvmmgFN422106 . 1)90101800101800(NFFNN4106 . 1 2 2、一輛質(zhì)量、一輛質(zhì)量m m1800kg1800kg的小轎車，駛過的小轎車，駛過半徑半徑R R90m90m的一段圓弧橋面（的一段圓弧橋面（g g取取10m/s10m/s2 2） ，求：求：（3 3）汽車以多大的速度通過拱形橋面的頂點）汽車以多大的速度通過拱形橋面的頂點時，對橋面剛好沒有壓力？時，對橋面剛好沒有壓力？oRGNFRvmFmgN2解：smsmgRv/30/90100NF思考與討論：思考與討論： 地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑的半徑就是地球的半徑( (約為