5.8-生活中的圆周运动0.ppt

8、生活中的圆周运动 知识回顾 向心力 方向：总是指向圆心 大小： 实例研究1——火车转弯 火车以半径R在水平轨道上转弯，火车质量为 M，速度为v。分析火车的向心力情况。 实例研究1——火车转弯 研究讨论: 火车以半径R= 900 m转弯，火车质量为8×105kg ，速度为30m/s，火车轨距l=1.4 m，为了使铁轨不受轮缘的挤压，轨道应该垫的高度h？ 研究与讨论 3、若火车速度与设计速度不同会怎样？ 向心力公式的理解 研究与讨论 3、若火车速度与设计速度不同会怎样？ 实例研究2——汽车过拱桥 1、汽车过拱桥是竖直面内圆周运动的典型代表 2、研究方法与水平面内圆周运动相同 说一说： 汽车不在拱形桥的最高或最低点 时，它的运动能用上面方法求解吗？ 研究圆周运动的要点 从“供”“需”两方面来进行研究 “供”——分析物体受力，求沿半径方向的合外力 “需”——确定物体轨道，定圆心、找半径、用公式，求出所需向心力 “供”“需”平衡做圆周运动 课堂反馈： 1、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？ 三、离心运动 1、产生的原因（条件）？ 2、离心运动的应用 3、离心运动的防止 汽车转弯 思考：有时汽车在水平地面上转弯会侧滑是什么原因？ * * 第五章 曲线运动 物体做圆周运动时，需要有向心力 观看《环球飞车》 N G FN 向心力由外侧轨道对车 轮轮缘的挤压力提供. 1、如何减轻火车对轨道的侧压力？ N FN mg Fn θ h 由力的关系得： 由向心力公式得： 由几何关系得： 解：火车做圆周运动 =0.14m ≈ tanθ 外侧 内侧 F θ 过大时：外侧轨道与轮之间有弹力 过小时：内侧轨道与轮之间有弹力 需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求 FN` FN` FN mg F “供需”平衡 物体做匀速圆周运动 提供物体做匀速圆周运动的力 物体做匀速圆周运动所需的力 = 从“供” “需”两方面研究做圆周运动的物体 外侧 内侧 F θ 过大时：外侧轨道与轮之间有弹力 过小时：内侧轨道与轮之间有弹力 需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求 4、若火车车轮无轮缘，火车速度过大或过小时将发生什么现象？ 过大时：火车向外侧运动 过小时：火车向内侧运动 FN mg 离心 向心 分析汽车过桥的最高点时对桥的压力情况。设车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。 G FN G FN’ a a 最高点 最低点 θ R G FN a G FN 失重 最高点 研究与讨论 1、汽车在拱桥的最高点，若速度不断增大，会发生什么现象？ 2、有无可能做这样的运动？若可能应满足怎样的条件？ G FN 三、航天器中中的失重现象 1、重力提供向心力 2、坐舱对宇航员的支持力为零，航天员处于失重状态 电子甩体温表器 O mg FN Ff （提示：是什么力提供向心力）