云南省高中物理 5.8 生活中的圓周運動課件 新人教版必修2

1、§5.8 生活中的圓周運動,外軌對輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力。,問題1:火車轉(zhuǎn)彎時，若內(nèi)外軌是等高的，鐵軌如何對火車提供水平方向的向心力？,火車質(zhì)量太大,輪緣與外軌間的相互作用力將會很大，鐵軌和車輪極易受損！,,問題2:外軌對輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力，這種方法在實際中可取嗎？為什么？,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。,,【思考1】假如你是一個工程師，為了減輕鐵軌和車輪的受損程度

2、，你能提出哪些可行的方案？,,θ,【例題1】 已知火車速度為30m/s ，彎道的半徑 r=900m，火車的質(zhì)量為8×105kg。（g 取10m/s2）（1）、轉(zhuǎn)彎時所需要的向心力多大？（2）、若軌道不受輪緣的擠壓，軌道與水平面的夾角θ是多大？（3）、若軌距為d=1.4m，此時內(nèi)外軌的高度差h是多少？ (θ很小時，近似有tan θ=sinθ)（4）、若火車速度為40m/s，此時輪緣的受力情況如何？,討 論：,當(dāng)v>

3、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,,,解:提示,當(dāng)v=v0時：,解析：,所以，轉(zhuǎn)盤的最大角速度是,【拓展練習(xí)1】水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物快，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時，若物塊始終相對轉(zhuǎn)盤靜止，物塊和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是正壓力的 倍，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的最大角速度是多大？,,【拓展練習(xí)2】用長L=0．5m的細(xì)繩，一端拴一質(zhì)量m=1kg的小球，另一端固定在離水平桌高h(yuǎn)=O．3m的0

4、點上，使小球在光滑桌面上做勻速圓周運動。如果運動速率v=1．2m／s，求此時繩對球的拉力與球?qū)ψ烂娴膲毫?。為使小球不離開桌面做圓周運動，它的速率不能超過多大?,,解析：由于小球是在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，所以其合力恰好提供向心力。故,,根據(jù)牛頓第三定律得球?qū)ψ烂娴膲毫壓=7.3N。,故，為使小球不離開桌面做圓周運 動，它的速率不能超過,問題3：汽車轉(zhuǎn)彎，情況又如何呢？,如果汽車的速度很大，會出現(xiàn)什么情況呢？有什么解決措施？,汽車轉(zhuǎn)彎