生活中的圓周運(yùn)動zyy

汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎所需要的向心力來源:汽車側(cè)向所受的靜摩擦力。OmgFNFf當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎的半徑一定時,汽車的速度v越大,所需的向心力也越大,靜摩擦力也越大,當(dāng)靜摩擦力為最大靜摩擦力時:OmgFNFf由此可見:當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時,存在一個安全通過的最大速度,如果超過了這個速度,汽車將發(fā)生側(cè)滑現(xiàn)象。司機(jī)應(yīng)該減速慢行觀察下面兩幅圖片，賽道及告訴公路彎道有什么特點(diǎn)？為什么要這樣設(shè)計？路面是傾斜的

外高內(nèi)低賽道的設(shè)計NFnmg汽車在傾斜路面轉(zhuǎn)彎將路面傾斜的原因是讓支持力與豎直方向成一角度，這樣支持力的水平分力就可以提供部分向心力，減小靜摩擦力的負(fù)擔(dān)。1.當(dāng)汽車以某以速度在傾斜路面上轉(zhuǎn)彎時，所受的側(cè)向靜摩擦力剛好為0，此時的速度v是多少？

2.如果汽車轉(zhuǎn)彎速度大于這個值或者小于這個值時，側(cè)向摩擦力分別向什么方向？

如果大于這個值，則汽車向上滑趨勢，出現(xiàn)向內(nèi)側(cè)向靜摩擦；如果小于這個值，則汽車向下滑趨勢，出現(xiàn)向外側(cè)向靜摩擦。1.當(dāng)汽車以某以速度在傾斜路面上轉(zhuǎn)彎時，所受的側(cè)向靜摩擦力剛好為0，此時的速度v是多少？

鐵路的彎道問題：火車轉(zhuǎn)彎是什么力提供向心力？二、火車轉(zhuǎn)彎鐵軌模型結(jié)論外軌內(nèi)軌外軌對輪緣的彈力提供向心力思考：火車質(zhì)量、速度比較大，故所需向心力也很大。擠壓的后果會怎樣?

OFGFN輪緣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)量很大,故輪緣和外軌間的相互作用力很大,易損壞鐵軌.怎么辦?請同學(xué)們仔細(xì)觀看視頻,觀察真實的火車軌道是怎樣的？鐵路的彎道——外軌高于內(nèi)軌OGFNF合θθ火車按規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時，軌道對輪緣無擠壓，此時火車的速度為多大？若火車的速度大于或小于這個值時，會怎么樣呢？2、當(dāng)v＜gRtanθ

：1、當(dāng)v＞gRtanθ

：GFNθ輪緣受到外軌向內(nèi)的彈力GFNθFF輪緣受到內(nèi)軌向外的彈力三、汽車過橋問題問題1：汽車過凹形橋時，在最低點(diǎn)時，車對凹形橋的壓力又怎樣？FNmgv2RFN

＝mg+

mv2RF壓＝FN

＝mg+

mv2RFN－mg＝m超重若汽車通過凹橋的速度增大，會出現(xiàn)什么情況？FN

＞mg司機(jī)應(yīng)該減速慢行避免發(fā)生爆胎問題2：汽車過拱形橋時，在最高點(diǎn)時，車對凸橋的壓力又怎樣？mgFNv2Rmg－FN＝mv2RFN

＝mg－mv2RF壓＝FN

＝mg－m失重FN

＜mg若汽車通過凸橋的速度增大，會出現(xiàn)什么情況？v2Rmg＝m當(dāng)FN

=0

時，汽車及其中的物體處于完全失重狀態(tài)。此時汽車只受重力，將脫離橋面，做平拋運(yùn)動，F(xiàn)N＝0

時，汽車的速度為多大？v2RFN

＝mg－mmgFN臨界速度司機(jī)應(yīng)該減速慢行，避免脫離橋面發(fā)生危險

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.會不會出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零？這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少？……思考mg四、航天器中的失重現(xiàn)象

地球可以看作一個巨大的拱型橋，其半徑就是地球半徑R=

6400km，若汽車不斷加速，則地面對它的支持力就會變小，汽車速度多大時，支持力會變成零FN=0？此時司機(jī)處于完全失重狀態(tài)。由得思考航天器在軌道正常運(yùn)行（繞地球做勻速圓周運(yùn)動）時，航天員處在超重還是失重狀態(tài)？?v2rFN＝mg－m航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假設(shè)它的線速度的大小為v，軌道半徑近似等于地球半徑R，航天員受到的地球引力近似等于他在地面測得的體重mg.v＝gR當(dāng)時，座艙對航天員的支持力FN＝0，航天員處于完全失重.有人把航天器失重的原因說成是它離地球太遠(yuǎn)，從而擺脫了地球引力，這種說法對嗎？正是由于地球引力的存在，才使航天器連同其中的人和物體繞地球做圓周運(yùn)動.v2Rmg－FN＝mFN

＜mg失重OF合=

mω2r，F(xiàn)合＜mω2r，F(xiàn)

合=

0，1、定義：做勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動所需的向心力時，做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，這種運(yùn)動叫做離心運(yùn)動.2、條件：0≤F合＜mω2r供<需物體沿切線方向飛出遠(yuǎn)離圓心物體做勻速圓周運(yùn)動物體做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動五、離心運(yùn)動(1)當(dāng)F＝mω2r時，物體做勻速圓周運(yùn)動；(2)當(dāng)F＝0時，物體沿切線方向飛出；(3)當(dāng)F＜mω2r時，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心；(4)當(dāng)F＞mω2r時，物體逐漸靠近圓心。理解：

物體做離心運(yùn)動，并不是受到“離心力”作用，更不是“離心力”大于向心力，而是外界提供的向心力不足或突然消失。離心運(yùn)動的應(yīng)用離心拋擲離心甩干離心脫水離心分離

把濕布塊放在離心干燥器的金屬網(wǎng)籠里,網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時,水滴跟物體的附著力F足以提供所需要的向心力,使水滴做圓周運(yùn)動,當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)的比較快時,附著力

F

不足以提供所需要的向心力,于是水滴做離心運(yùn)動,穿過網(wǎng)孔,飛到網(wǎng)籠外面。洗衣機(jī)的脫水筒也是利用離心運(yùn)動把濕衣服甩干的。離心干燥器制作“棉花”糖的原理：內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似，往內(nèi)筒加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁，內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀，到達(dá)溫度較低的外筒就會迅速冷卻凝固，變得纖細(xì)雪白，像一團(tuán)團(tuán)棉花。啤酒何以清澈透亮？

原來這也與離心分離密切相關(guān)。因為麥汁中含有一種極不穩(wěn)定的冷凝固物，應(yīng)盡量減少其含量才能保證啤酒不出現(xiàn)冷混濁現(xiàn)象。然而，這種冷凝固物的粒子極為微小，直徑僅有0.1―0.5微米，很難除凈。但若采用高速離心機(jī)進(jìn)行分離處理，就比較容易實現(xiàn)凈化。因為這種粒子雖然微小，但由于存在密度差，一旦進(jìn)入強(qiáng)大的離心力場后，二者立即“分道揚(yáng)鑣”，從而可以很容易地把冷凝固粒子剔除。從蔗糖水溶液中分離蔗糖，也需依靠離心沉降方法。

當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得比較慢時，縮口的阻力F足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運(yùn)動。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得相當(dāng)快時，阻力F不足以提供所需的向心力，水銀柱做離心運(yùn)動而進(jìn)入玻璃泡內(nèi)。

離心沉淀器賽道設(shè)計離心運(yùn)動的危害與防止交通限速OF靜v在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時