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生活中的圆周运动 自行车比赛 一 转弯 1 内外轨道一样高时 向心力f由外侧轨道对外轮的压力提供 2 当外轨略高于内轨时 回顾圆锥摆知识 沿光滑漏斗做圆周运动的小球 火质量太大 据f man这个弹力会很大 会对轨道和轮缘造成损坏 外轨 内轨 外轨对轮缘的弹力 水平轨道转弯 修筑铁路时 火车弯道应如何设计呢 自主探究1 5分钟 请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道 要求 画简易模型 火车用矩形表示 轨道用水平面或斜面表示 在转弯处外轨略高于内轨 提供火车转弯的向心力的方向是在水平方向上还是在与斜面平行的方向上 学生展示1 3分钟 类比 例 质量为m的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥 如图所示 求汽车在桥顶时对路面的压力是多大 二 拱型桥 h 例 质量为m的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥 如图所示 求汽车在桥顶时对路面的压力是多大 解 汽车通过桥顶时 受力情况如图 汽车通过桥顶时 由牛顿第二定律 由牛顿第三定律 o r 注意 汽车过拱型桥的速度不宜过大 否则fn 将消失 汽车将飞离桥面 你见过凹形的桥吗 泸定桥 h 由牛顿第二定律 拓展 汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹型桥面 如图所示 求汽车在最低点时对桥面的压力是多大 解 汽车通过底部时 受力情况如图 注意 汽车过凹形桥的速度不宜过大 否则fn 过大 汽车可能压坏凹型桥或者爆胎 r 无论过拱型桥还是凹型桥 都应当减速行驶 根据牛顿第二定律 地球可以看作一个巨大的拱型桥 其半径就是地球半径r r 6400km 若汽车不断加速 则地面对它的支持力就会变小 汽车速度多大时 支持力会变成零 此时司机处于完全失重状态 生活中有很多运动都可以看作圆周运动 解
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