1、人教版,物理,第五章 曲线运动,必修,2,课前 自主学习,第五章,7,生活中的圆周运动,人教版,物理,课堂师生互动,课后演练提升,必修,2,第五章曲线运动,7,生活中的圆周运动,一、铁路的弯道,1,火车转弯时的运动特点,火车转弯时做的是 运动，因而具有向心加速度，需要,2,转弯处内外轨一样高的缺点,如果转弯处内外轨一样高，则由,提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损,圆周,向心力,外轨对轮缘的,弹力,3,铁路弯道的特点,(1),转弯处 略高于,(2),铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的,(3),铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的 ，它提供了火车做圆周运动所需的,4,由
2、铁路弯道上火车的受力特点说明了向心力是按 命名的力,外轨,内轨,内侧,圆心,向心力,力的作用效果,二、拱形桥,1,汽车过拱形桥时的运动特点,汽车过拱形桥时做圆周运动，所需向心力由,和 提供,重力,支持力,G,F,N,小于,越小,大于,越大,完全失重,阻力,完全失重,四、离心运动,1,定义：在向心力突然消失或合力不足以提供所需要的向心力时，物体 或做,的运动,2,离心运动与受力的关系如图,573.,沿切线方向飞去,远离圆心,1,铁路的弯道是如何设计的？,(1),如图,574,所示，当火车转弯时，设车轨间距为,L,，两轨高度差为,h,，转弯半径为,R,，火车质量为,m,，当火车具有理想速度时，外轨
3、内轨对车轮恰好无压力作用,3,竖直平面内的圆周运动？,物体在竖直平面内做圆周运动时，通常受弹力和重力两个力的作用，物体做变速圆周运动，我们只研究在最高点和最低点两种情况，具体情况又分为以下两种：,(1),绳约束模型,绳约束模型有两种情况：,4,如何理解离心运动？,(1),物体做离心运动的条件：做圆周运动的物体，一旦提供向心力的外力突然消失，或者合外力不能提供足够的向心力时，物体做远离圆心的运动，即离心运动,(2),离心运动的受力特点：物体做离心运动并不是物体受到离心力作用，而是由于合外力不能提供足够的向心力所谓,“,离心力,”,也是由效果命名的，实际并不存在,【,解析,】,本题考查利用圆周运
4、动知识解决实际问题的能力若火车在转弯时不受轨道挤压，火车所受的重力和轨道对火车的支持力的合力提供向心力，同时还应该注意火车转弯平面是水平面,【,答案,】,0.195 m,应用,11,质量为,100 t,的火车在轨道上行驶，火车内外轨连线与水平面的夹角为,37,，如图,5713,所示，弯道半径,R,30 m,，重力加速度,g,取,10 m/s,2,，求：,(1),当火车的速度为,v,1,10 m/s,时，轨道受到的侧压力多大？方向如何？,(2),当火车的速度为,v,2,20 m/s,时，轨道受到的侧压力多大？方向如何？,题型二汽车过拱桥问题,【,例,2,】,一辆质量为,4 t,的汽车驶过一半径为
5、50 m,的凸形桥面时，始终保持,5 m/s,的速率，汽车所受的阻力为车与桥面压力的,0.05,倍，通过桥的最高点时汽车的牵引力是多大？,(,g,取,10 m/s,2,),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,3.0,10,5,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/s,2,),题型三竖直平面内圆周运动问题,【,例,3,】,绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量,m,0.5 kg,，绳长,l,60 cm,，求：,(1),在最高点
6、时水不流出的最小速率；,(2),水在最高点速率,v,3 m/s,时，水对桶底的压力,应用,31,如图,5717,所示，一光滑的半径为,R,的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为,m,的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，轨道的压力恰好为零，则小球落地点,C,距,A,处多远？,题型四离心运动问题,【,例,4,】,下列关于离心现象的说法正确的是,(,),A,当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象,B,做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做背离圆心的圆周运动,C,做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线做直线运动,D,做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动,【,解析,】,向心力是按效果命名的做匀速圆周运动的物体所需要的向心力，是由它所受的某个力或几个力的合力提供的因此，它并不受离心力的作用它之所以产生离心现象是由于,F,合,F,向,0.05 r/s,，则有,F,N,m,2,r,，,2,n,解得,F,N,mg,，即有超重的感觉,答案：,0.05 r/s,有超重的感觉,课时作业,7,
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
