高一物理必修二第五章第八節(jié)生活中的圓周運(yùn)動課件_第1頁
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文檔簡介

第八節(jié)生活中的圓周運(yùn)動是重力和漏斗壁對小球支持力的合力提供的FGFNAA火車轉(zhuǎn)彎視頻2問題:火車車輪與鐵軌的構(gòu)造是怎樣的?輪緣GFN輪緣鐵軌

(軌距)一、鐵路的彎道

1、火車做勻速直線運(yùn)動和勻速轉(zhuǎn)彎運(yùn)動狀態(tài)是否相同?GFNF彈

2、火車在轉(zhuǎn)彎時,若內(nèi)外軌是相平的,鐵軌如何對火車提供水平方向的向心力?a:此時火車車輪受五個力:重力、支持力、外軌對輪緣的彈力,牽引力,阻力。b:外軌對輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力。

輪緣與外軌間的相互作用力太大,鐵軌和車輪極易受損!

3、外軌對輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力,這種方法在實際中可取嗎?為什么?

例1、火車速度為30m/s,彎道的半徑R=900m,火車的質(zhì)量m=8×105kg,轉(zhuǎn)彎時輪緣對軌道側(cè)向的彈力多大?

讓重力和支持力的合力提供向心力,來減少外軌對輪緣的擠壓。FNGoF

4、為了減輕鐵軌的受損程度,你能提出一些可行的方案嗎?

例2、若火車質(zhì)量為m,轉(zhuǎn)彎半徑為r,要求軌道對輪緣無擠壓作用,此時軌道傾角為θ

,請問火車的速度為多大?αFNGFαLh知:當(dāng)v=v0時:當(dāng)v>v0時:當(dāng)v<v0時:輪緣不受側(cè)向壓力輪緣受到外軌向內(nèi)的擠壓力輪緣受到內(nèi)軌向外的擠壓力F彈F彈討論:由課堂訓(xùn)練1.火車在某個彎道按規(guī)定運(yùn)行速度40m/s轉(zhuǎn)彎時,內(nèi)、外軌對車輪皆無側(cè)壓力,若火車在該彎道實際運(yùn)行速度為30m/s,則下列說法中正確的是(

)A.僅內(nèi)軌對車輪有側(cè)壓力B.僅外軌對車輪有側(cè)壓力C.內(nèi)、外軌對車輪都有側(cè)壓力D.內(nèi)、外軌對車輪均無側(cè)壓力A2.一輛賽車以相當(dāng)高的速度v0進(jìn)入一較寬的水平圓弧形彎道,設(shè)賽車做勻速圓周運(yùn)動,為了保證順利通過彎道,下列措施可行的是(

)A.靠近彎道內(nèi)側(cè)B.靠近彎道外側(cè)C.通過彎道中間 D.通過彎道的什么位置均可B摩托車水平面上轉(zhuǎn)彎:GFNf3.鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的.彎道處要求外軌比內(nèi)軌高,其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計不僅與r有關(guān),還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān).下列說法正確的是(

)A.v一定時,r越小則要求h越大B.v一定時,r越大則要求h越大C.r一定時,v越小則要求h越大D.r一定時,v越大則要求h越大AD

FN>G,即汽車對橋的壓力大于其所受重力,處于超重狀態(tài)。

2、汽車過凹橋時,在最低點時,車對凹橋的壓力怎樣?視頻3.二、拱形橋

1、汽車靜止在橋上與通過橋時的狀態(tài)是否相同?vv越大,物體所受的壓力就越大。而橋面所受的壓力是一定的,那么汽車能行駛的最大速度也是一定的汽車過凸橋

FN<G即汽車對橋的壓力小于其所受重力,處于失重狀態(tài)。

3、汽車過凸橋時,在最高點時,車對凸橋的壓力又怎樣?v當(dāng)汽車行駛速度越大,汽車對橋面的壓力越小。當(dāng)時,壓力FN為零,汽車所受的重力提供物體做圓周運(yùn)動所需的向心力。此時汽車處于完全失重狀態(tài)。

2.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,地面對車的支持力為零?這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少?……三.航天器中的失重現(xiàn)象在繞地球做勻速圓周運(yùn)動的宇宙飛船中的宇航員,除了地球引力外,還可能受到飛船座艙對他的支持力FN由得當(dāng) 時,座艙對他的支持力FN=0,航天員處于完全失重狀態(tài).視頻4四、離心運(yùn)動:視頻4A

做圓周運(yùn)動的物體,在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動所需向心力時,就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動,這種運(yùn)動就叫離心運(yùn)動。返回當(dāng)F心合=Fn,做圓周運(yùn)動當(dāng)F心合=0

或F合<Fn時,做離心運(yùn)動當(dāng)F心合>Fn,做向心(近心)運(yùn)動制作“棉花”糖的原理:

內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似,里面加入白砂糖,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,并迅速冷卻凝固,變得纖細(xì)雪白,像一團(tuán)團(tuán)棉花。視頻5:汽車轉(zhuǎn)彎翻車:1.宇航員在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的空間站中處于完全失重狀態(tài),下列說法正確的是(

)A.宇航員仍受重力的作用B.宇航員受力平衡C.宇航員所受重力等于所需的向心力D.宇航員不受重力的作用AC課堂訓(xùn)練2.一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖所示,由于輪胎太舊,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段應(yīng)是(

)A.a(chǎn)處 B.b處C.c處 D.d處D3.質(zhì)量為25kg的小孩坐在秋千板上,秋千板離拴繩的橫梁2.5m.如果秋千板擺動經(jīng)過最低點的速度為3m/s,這時秋千板所受的壓力是多大?(取g=10m/s2)答案:340N4.質(zhì)量為m的小球,用一條繩子系在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,小球到達(dá)最高點時的速度為v,到達(dá)最低點時的速度變?yōu)椋瑒t兩位置處繩子所受的張力之差是(

)A.6mg B.5mgC.4mg D.2mgA水流星物體在豎直平面內(nèi)做變速圓周運(yùn)動可分為細(xì)

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