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5 7生活中的圆周运动 1 向心力的特点 2 向心力的作用 方向始终指向圆心 与速度垂直 改变速度的方向 4 向心力的来源 3 向心力的大小 可以由几个力的合力 某一个力或某一个力的分力来提供 知识准备 思考与讨论 在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力的作用 这几个力的关系如何 轮缘 车轮的构造 思考与讨论 1 火车转弯时是在做什么运动 2 是什么力提供向心力 外轨 内轨 外轨对轮缘的弹力提供向心力 铁路的弯道 内外轨一样高 思考 靠这种办法得到的向心力缺点是什么 如何解决这一实际问题 铁路的弯道 外轨高于内轨 解决方案 铁路的弯道 外轨高于内轨 方案剖析 1 轨道分析 铁路的弯道 外轨高于内轨 方案剖析 2 受力分析 1 轨道分析 F合 mgtan 3 速度分析 F合 Fn 讨论 如果火车在转弯处的速度不等于规定的速度会发生怎样的情况 轮缘受到外轨向内的弹力 轮缘受到内轨向外的弹力 铁路的弯道 外轨高于内轨 挤压轮缘分析 上海国际赛车场 赛道转弯 1 赛车道转弯处的特点 2 为何要这样设计 公路转弯 上海南浦大桥 崇明长江大桥 凹形路面 转化模型 F压 FN mg 水平桥 拱形桥 凹形桥 汽车过桥 汽车过桥 1 汽车质量为m 通过桥最高点速度为v 桥半径为R 则在最高点汽车对桥的压力为多大 2 汽车质量为m 通过桥最低点速度为v 桥半径为R 则在最低点汽车对桥的压力为多大 汽车质量为m 通过桥最高点速度为v 桥半径为R 则在最高点汽车对桥的压力为多大 解 F合 mg FN 由牛顿第三定律得 FN mg失重状态 若汽车通过拱桥的速度增大 会出现什么情况 汽车过桥 拱形桥 当FN 0时 出现飞车现象 汽车做平抛运动 汽车及其中的物体处于完全失重状态 汽车过桥 拱形桥 汽车质量为m 通过桥最低点速度为v 桥半径为R 则在最低点汽车对桥的压力为多大 解 F合 FN mg 由牛顿第三定律得 FN mg超重状态 汽车过桥 凹形桥 转化模型 失重 超重 学以致用 学以致用 学以致用 乘坐如图所示游乐园的过山车时 质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动 正确的是 A 人在最高点和最低点时的向心加速度相等B 车在最高点时人处于倒坐状态 全靠保险带拉住 若没有保险带 人一定会掉下去C 人在最低点时对座位的压力大于mg C 学以致用 2 汽车过桥 1 铁路的弯道 课堂小结 水平面圆周运动 竖直面圆
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