6.4生活中的圆周运动ppt课件（含视频）-（2019）新人教版高中物理必修第二册.rar

中物理第六章 圆周运动6.4生活中的圆周运动一、火车转弯车轮的构造轮缘(1)内外轨道一样高时转弯火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力.外轨对轮缘的弹力F提供向心力F=F向怎么办?易损坏铁轨。(2)外轨高于内轨道时转弯火车转弯所需的向心力的方向是在水平方向上而不是在与斜面平行的方向上。GFnNhLrGFnNhLr此为火车转弯时的临界速度很小时,sintan思考:(1)如果v实v临界，情况如何?(2)如果v实v临界，情况如何?GFNhLF轮缘受到外轨向内的弹力，轮缘受到外轨向内的弹力，外外轨易损轨易损坏。坏。轮缘受到内轨向外的弹力，内轮缘受到内轨向外的弹力，内轨易损轨易损坏。坏。GFNhLF火车转弯脱轨事故点击视频播放点击视频播放汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢?O GFNFf汽车转弯汽车在水平路面上转弯所需要的向心力来源:汽车侧向所受的静摩擦力。当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大,当静摩擦力为最大静摩擦力时:O GFNFf高速路和赛道转弯处修成外高内低。二、汽车过桥问题颐和园石拱桥泸定桥1 1、求汽车以速度求汽车以速度v v过半径为过半径为r r 的拱桥最高点时对拱的拱桥最高点时对拱桥的压力？桥的压力？可见汽车的速度越大对桥的压力越小。FNG临界速度当大于临界时，汽车做什么运动？飞离桥面做平抛运动！飞离桥面做平抛运动！由于加速度由于加速度竖直向下，属竖直向下，属失重失重现象。现象。m当 FN = 0 时，2 2、求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？、求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？FNG由于加速度的方向竖直向上，属由于加速度的方向竖直向上，属超重超重现象。现象。m可见汽车的可见汽车的速度速度V V越大，越大，对桥的对桥的压力越大压力越大。ABFAGFBG思考与讨论凸型路面凹型路面一辆汽车在通过如图所示的路段当中，在A、B两个位置，哪个位置更容易爆胎呢？三、航天器中的失重现象地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径.会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？绕地球做圆周运动的卫星、飞船、空间站处于完全失重状态。 航天器绕地球做匀速圆周运动，其重力提供绕地球运动的向心力，而其重力加速度也就成为向心加速度，这个加速度也是向下的，故处于完全失重状态。 以在近地轨道运行的航天器为例，其轨道半径近似等于地球半径R：物体做圆周运动的条件提供物体做圆周运动的力“供需”平衡 物体做圆周运动物体做圆周运动所需的力 四、离心运动1、定义：做圆周运动的物体，在其所受合外力突然消失，或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫作离心运动。2、做离心运动的条件：“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动当 Fm2r 时时，物体做匀速圆圆周运动动；当 F0 时时，物体沿切线线方向飞飞出； 当 Fm2r 时时，物体逐渐远渐远 离圆圆心；当 Fm2r 时时，物体逐渐渐靠近圆圆心。离心运动的应用制作陶罐制作棉花糖链球比赛拖把甩干离心运动的危害与防止例1、(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处（ ）A.路面外侧高、内侧低B.车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小AC例2、如图所示是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。关于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是()A摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去D摩托车将沿其半径方向沿直线滑去B例3、有一列质量为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。 例4、如图所示，质量m2.0104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m。如果桥面承受的压力不得超过3.0105 N，则：(1)汽车允许的最大速度是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10 m/s2)