1、O受力分析f生活中的圆周运动=F向向mgFNf火车如何转弯？火车以半径R=300 m在水平轨道上转弯，火车质量为8105kg，速度为30m/s。铁轨与轮之间的动摩擦因数=0.25。OmgFNfRvmf2设:向心力由轨道指向圆心的静摩擦力提供 得：f=2.4106N但轨道提供的静摩擦力最大值：“供需”不平衡，如何解决？fm=mg=1.96106NfGNFN实际火车车轮与铁轨模型FN+fF向向=长期挤压铁轨，铁轨就会变形 怎么办？外轨略高于内轨hF合合N mgF向=F合=mgtan现实火车转弯：火车以半径R=900m转弯，火车质量为8105kg，速度为30m/s，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的
2、支持力，外轨道倾斜为多少？向合FF2tanvgRRvmmg2tan解：得：hF合合N mg101h生活中的圆周运动一.火车过弯1.方法:垫高外轨2.公式:l2tanvgRtangRv=赛道的设计“供需供需”平衡平衡 物体做匀速圆周运动物体做匀速圆周运动提提供供物体做匀速物体做匀速圆周运动的力圆周运动的力物体做匀速圆周物体做匀速圆周运动所运动所需需的力的力向心力公式的理解F合合rvm2=从从“供供”“需需”两方面两方面研究做圆周研究做圆周运动的物体运动的物体二.圆周、离心、向心运动21.=vFmr合匀速圆周运动22.vFmr合离心运动23.vFmr合向心运动FVFVFVVFFVV注意：没有离心力
3、研究与讨论若火车速度与设计速度不同会怎样？过大时：过小时：需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求外侧轨道与轮之间有弹力内侧轨道与轮之间有弹力hF合合N mg三.汽车过拱桥RmgFNmg-FN=0 v2r mF牵牵F阻阻mg-v2r mFN=1.汽车过拱桥，FNgRV 三.汽车过拱桥1.汽车过拱桥，FNmg汽车处于失重状态2.汽车速度越大，汽车对桥的压力越 小FN=0汽车处于完全失重状态比较在两种不同桥面，桥面受力的情况，设车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。mgRvmmgFN2mgRvmmgFN2/GFNGFN/失重超重aa最高点最低点4.汽车过凹面桥，汽车超重GFN/a最低点三.汽车过拱
4、桥1.汽车过拱桥，FNmg汽车处于失重状态2.汽车速度越大，汽车对桥的压力越 小汽车离开桥顶点做平抛运动 四.小球在竖直面内的圆周运动mingrv2vTmgmr0T一小球在轻绳的作用下在竖直面内做圆周运动，则它在最高点的速度要满足什么条件?mgTV高高1.绳拉小球的条件:2minvmgmrgrv高0v高mgFNV高高FN2.杆拉小球的条件:小球受向上的支持力0FNmg。FN=0小球受向下的拉力一小球在轻杆的作用下在竖直面内做圆周运动，则它在最高点的速度要满足什么条件?四.小球在竖直面内的圆周运动1.绳拉小球的条件:grv高讨论：一小球在一圆轨道的作用下在竖直面内做圆周运动，则它在最高点的速度要满足什么条件gRv高mgFNRvmmg2min讨论：一小球在管状圆轨道的作用下在竖直面内做圆周运动，则它在最高点的速度要满足什么条件？0高vgRv高3.小球在单轨的条件:4.小球在双轨的条件:0高v0v高2.杆拉小球的条件:四.小球在竖直面内的圆周运动1.绳拉小球的条件:grv高
