1、 火车转弯时的运动是圆周运动 分析火车的运动回答下列问题 如图所示，如果轨道是水平的，火车转弯时受到哪些力的作用？需要的 向心力由谁来提供？ 轨道水平时，火车受、轨道对轮缘的、向后的， 来提供 当轨道平面与水平面之间的夹角为，转弯半径 为R时，火车行驶速度多大轨道才不受挤压？ 火车受力如图所示， R mv mgtan F 2 合 tangRv 总结 向心力来源：向心力几乎完全由和的合力提供 Fmgtan. 2规定速度：tangRv 当vv0时，FF合，这时内、外轨均无侧压力，这就是设计的限速状态 当vv0时，FF合，这时外轨对车轮有侧压力，以的部分 当vv0时，FF合，这时内轨对车轮有侧压力，
2、以的部分 运动特点：火车转弯时做，具有向心加速度，需要向心力 铁路弯道的特点：转弯处外轨于内轨，铁轨对火车的支持力斜向 弯道的，此支持力与火车所受重力的，为火车转弯 汽车过拱形桥 质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶， 若桥面的圆弧半径为R，画出汽车受力分析 图，汽车的重力与汽车对桥的压力谁大？ R v mmgNN 2 压力随汽车速度的增大而减小 当汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大还是小呢？ 汽车在凹形桥的最低点时对桥的压力大小(受力分析 如图) 比汽车的重力大 R v mmgNN 2 总结 汽车过拱形桥 汽车在最高点满足关系： (1)当v 时，N0. (2)当0v 时，0
3、 时，汽车将脱离桥面做平抛运动，发生危险 R v mmgN 2 gR gR gR 汽车过凹形桥 汽车在最低点满足关系： 由此可知，汽车对桥面的压力其自身重力，故凹形桥易被压垮， 因而实际中拱形桥多于凹形桥 R v mmgN 2 “旋转秋千”的运动可简化为，当小球在水平面 内做圆周运动时，回答下列问题： (1)小球受到几个力的作用？什么力提供小球做圆周运动的 向心力？ (2)小球在水平方向上有无加速度？在竖直方向有无加速度？ (3)“旋转秋千”缆绳与中心轴的夹角与所乘坐人的质量有 关吗？ 设绳长为l，小球的质量为m，缆绳与中心轴的夹角为， 匀速圆周运动的角速度为 由牛顿第二定律得 以上三式联立得
4、 由此可以看出，缆绳与中心轴的夹角跟“旋转秋千”的角 速度和绳长有关，而与所乘坐人的体重无关 l 2 g cos 向心力：做圆锥摆运动的小球在水平面内做匀速圆周运动的向心力 是由其受到的重力和悬线拉力T的合力F合提供， 动力学方程 圆锥摆的周期 g l T cos 2 2 一辆质量m2 t的轿车，驶过半径R90 m的一段凸形桥面，g10 m/s2，求： (1)轿车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？ (2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多 少？ 如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量 相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周
5、运动，以下 物理量大小关系正确的是() A速度vAvB B角速度AB C向心力FAFB D向心加速度aAaB 汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，当汽车速率增为 原来的2倍时，若要不发生险情，则汽车转弯的轨道半径必须() A减为原来的1/4 B减为原来的1/4 C增为原来的2倍 D增为原来的4倍 如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆 周运动若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动 情况的说法中正确的是() A若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动 D若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动 谢谢聆听
