1、在此输入您的封面副标题 学习目标 1. 能定性分析火车外轨比内轨高的原因。 2. 能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。 3. 知道航天器中的失重现象的本质。 4. 知道离心运动及其产生条件，了解离心运动的应用和防止。 5. 会用牛顿第二定律分析圆周运动。 6. 进一步领会力与物体的惯性对物体运动状态变化所起的作用。 早在公元前6世纪， 古希腊的毕达哥拉斯学 派就认为：“一切立体 图形中最美的是球体， 一切平面图形中最美的 是圆形。” “ “天体至圆，万物做到极精天体至圆，万物做到极精 妙者，无有不圆。圣人之德，妙者，无有不圆。圣人之德， 古今之至文、法帖，以至一艺古今之至文、
2、法帖，以至一艺 一术，必极圆而后登峰造极。一术，必极圆而后登峰造极。” （清）张英（清）张英聪训斋语聪训斋语 火车转弯-水平面内的圆周运动 q观察：火车车轮的构造。 q思考：火车转弯时所需的向心力是由哪些力提供的？ 车轮的构造： 当外轨略高于内轨时当外轨略高于内轨时 火车受力火车受力 垂直轨道面的支持力垂直轨道面的支持力N N 火车向心力的来源火车向心力的来源 由由G和和N的合力提供的合力提供 h q G 竖直向下的重力竖直向下的重力G 1、轨道对轮缘、轨道对轮缘无挤压无挤压，此时火车的速，此时火车的速 度为多大？度为多大？ FN G OF合 F合 合 mg tan 2 0 tan v mgm
3、 r q q 0 tanvgrq q 临界速 度： 火车行驶速率火车行驶速率vv规定 规定 当火车行驶速率当火车行驶速率vv规定 规定时 时 当火车行驶速率 当火车行驶速率vv规定 规定时 时 G N N 火车行驶速率火车行驶速率vv规定 规定 G N N 外轨对轮缘有侧压力外轨对轮缘有侧压力内轨对轮缘有侧压力内轨对轮缘有侧压力 G FN 2 tan v mgm r q q F O 2 0 tan v mgm r q q 内轨对轮缘产生向外的弹力。轨对轮缘产生向外的弹力。 F 其他交通工具的转弯： 汽车过拱形桥 n想一想：如果汽车在拱形桥上，以某一速 度v通过拱形桥的最高点的时候，路面受到 的
4、压力大小还等于重力吗？ v 2 N v FFGm r n n FN G 2 N v FGm r FNG，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处于，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超超 重状态。重状态。 2、汽车过凹桥，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？、汽车过凹桥，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？ 1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？ v G FN 2 N v FGFm r n n 2 N v FGm r FNG 即汽车对桥的压力小于其所受重力，处即汽车对桥的压力小于其所受重力，处 于于失重状态。失重状态。 3、汽车过凸桥时，在最高点时，车对凸桥
5、的压力又、汽车过凸桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又 怎样？怎样？ G 2 = N v F Fmg m r 合合 ,vgr如如 果果物物 体体 不不 能能 到到 达达 最最 高高 点点 min= =0 N vFgr当当时时 ： 最高最高 点点 FN “杆球”模型 如图所示，长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端可 绕过O点的光滑水平轴在竖直平面内做圆周运动，求： 0vgLF 时时 , , 2 v vgLF mg m L 时时 , ,， 是是 支支 持持 力力 2 v vgLF mmg L 时时 , ,， 是是 拉拉 力力 杆连着的小球在竖直平面内的圆周运动（在光滑管内运 动） v R 时
6、，时，当当0 v 时，时，当当grv 时，时，当当grv 时，时，当当grv 练一练 1、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧 靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是 （ ） A重力重力 B弹力弹力 C静摩擦力静摩擦力 D滑动摩擦力滑动摩擦力 B 2、 有一列重为100 t的火车，以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为400 m。（g取10 m/s2） （1）试计算铁轨受到的侧压力大小； （2）若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路 基倾斜角度的正切值。 3、多选洗衣机的脱水筒采用电机带动衣物旋转的方 式脱水，下列说法中正确的是（） A.水从筒中甩出是因为水滴受到离心力作用 B.脱水过程中，大部分衣物紧贴筒壁 C.加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好 D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好 BCD 谢谢
