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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第七節(jié)生活中的圓周運動,1,學會分析圓周運動的方法，會分析彎道、拱形橋等實際的例子,2,知道豎直面內圓周運動中的超重、失重現象,3,知道什么是離心現象，知道物體做離心運動的條件,一、鐵路的彎道,1,火車轉彎時的特點：,火車轉彎時實際是在做圓周運動，因而具有,，需要,2,向心力的來源,(1),如果轉彎處內外軌一樣高，則由,提供向心力，這樣，鐵軌和車輪極易受損,向心加速度,向心力,外軌道對輪緣的彈力,(2),如果轉彎處外軌略高于內軌，火車轉彎時火車受力如圖所示，此時鐵軌對火車的支持力不再是豎直的，而是,，它與重
2、力的合力指向,，為火車轉彎提供了一部分向心力，減輕了輪緣與外軌的擠壓適當設計內外軌的高度差，火車以規(guī)定的速度行駛時，轉彎時所需的向心力幾乎完全由,來提供,斜向彎道內側,圓心,重力與支持力的合力,重力,支持力,mg,F,N,小于,F,N,mg,大于,mg,F,N,完全失重,無壓力,2,對失重現象的認識,航天器內的任何物體都處于,狀態(tài)，但并不是物體不受重力正因為受到重力作用才使航天器連同其中的乘員,四、離心運動,1,定義：,物體沿切線飛出或做逐漸,的運動,2,原因：,向心力突然消失或外力不足以提供所需,完全失重,做圓周運動,遠離圓心,向心力,洗好的衣服放在洗衣機脫水筒時，水并不會自動脫出，只有當洗
3、衣筒高速轉動時，濕衣服的水才會脫出為什么？從衣服上脫出的小水珠怎樣運動？,提示：,當脫水筒高速轉動時，濕衣服在筒內做圓周運動當衣服與水之間的黏附力不足以提供向心力時，水珠做離心運動，水珠脫離衣服做離心運動的水珠沿圓周切線飛出,一、火車轉彎,1,火車彎道的建設特點,在實際的火車轉彎處，讓外軌高于內軌，如圖所示,2,明確圓周平面,雖然外軌高于內軌，但整個外軌是等高的，整個內軌是等高的因而火車在行駛的過程中，重心的高度不變，即火車重心的軌跡在同一水平面內故火車的圓周運動平面是水平面，而不是斜面即火車的向心加速度和向心力均是沿水平面而指向圓心,3,速度與軌道壓力的關系,(1),當火車行駛速度,v,等于
4、規(guī)定速度,v,0,時，所需向心力僅由重力和彈力的合力提供，此時內外軌道對火車無擠壓作用,(2),當火車行駛速度,v,與規(guī)定速度,v,0,不相等時，火車所需向心力不再僅有重力和彈力的合力提供，此時內外軌道對火車輪緣有擠壓作用，具體情況如下：,當火車行駛速度,v,v,0,時，外軌道對輪緣有側壓力,當火車行駛速度,v,v,0,時，內軌道對輪緣有側壓力,二、汽車過拱形橋和凹形橋的比較,內容,項目,汽車過拱形橋,汽車過凹形橋,受力分析,三、對離心運動的理解,1,離心運動的實質,離心運動是物體逐漸遠離圓心的一種物理現象，它的本質是物體慣性的表現做圓周運動的物體，總是有沿著圓周切線飛出去的趨向，之所以沒有飛
5、出去，是因為受到向心力作用的緣故從某種意義上說，向心力的作用是不斷地把物體從圓周運動的切線方向拉到圓周上來一旦作為向心力的合外力突然消失，物體就會沿切線方向飛出去,2,物體做離心運動的條件：,做圓周運動的物體，一旦提供向心力的外力突然消失，或者外力不能提供足夠的向心力時，物體做遠離圓心的運動，即離心運動,3,離心運動的受力特點：,物體做離心運動并不是物體受到離心力作用，而是由于外力不能提供足夠的向心力所謂,“,離心力,”,也是由效果命名的，實際并不存在,鐵路轉彎處的圓弧半徑是,300 m,，軌距是,1 435 mm,，規(guī)定火車通過該彎道時的速度是,72 km/h,，求內外軌的高度差該是多大，才
6、能使鐵軌不受輪緣的擠壓,解析：,若火車在轉彎時不與軌道擠壓，火車所受的重力和軌道對火車的支持力的合力提供向心力，火車轉彎平面是水平面,火車的受力如圖所示，作平行四邊形，根據牛頓第二定律有：,答案：,0.195 m,答案：,C,如圖所示，質量,m,2.0,10,4,kg,的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為,20 m,如果橋面承受的壓力不得超過,3.0,10,5,N,，則：,(1),汽車允許的最大速度是多少？,(2),若以所求速度行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？,(,g,取,10 m/s,2,),答案：,(1)10,m/s,(2)10,5,N,【,針對訓練,】,2.,一輛質量為,4 t,的汽車駛過一半徑為,50 m,的凸形橋面時，始終保持,5,m/s,的速率，汽車所受的阻力為車與橋面壓力的,0.05,倍，求通過橋的最高點時汽車的牽引力是多大？,(,g,取,10 m/s,2,),答案：,1 900 N,誤區(qū)：忽視圓周運動中的超重與失重現象導致錯解,【,正確答案,】,B,【,誤區(qū)警示,】,本題易誤認為支持力,F,N,mg,，而,F,f,F,N,，而錯選,A.,要注意物體通過凹形軌道最低點時，,F,N,mg,，而通過凸形軌道最高點時，,F,N,mg,.,
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