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文档简介
8生活中的圆周运动 两类圆周运动问题分析 提供向心力 受力情况 ff fn mg 水平面内的圆周运动 竖直面内的圆周运动 f 供需 平衡物体做匀速圆周运动 向心力公式的理解 从 供 需 两方面研究做圆周运动的物体 实例研究1 火车以半径r 300m在水平轨道上转弯 火车质量为8 105kg 速度为30m s 铁轨与轮之间的动摩擦因数 0 25 mg fn ff 设向心力由轨道指向圆心的静摩擦力提供 代入数据可得 ff 2 4 106n 但轨道提供的静摩擦力最大值 ff静m mg 2 00 106n 供需 不平衡 如何解决 火车转弯 研究与讨论 1 请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道 实际火车与轨道设计中 利用轮缘可增加小部分的向心力 垫高外轨可增加较多的向心力 2 最佳方案 火车以半径r 900m转弯 火车质量为8 105kg 速度为30m s 火车轨距l 1 4m 要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力 轨道应该垫的高度h 较小时tan sin 由力的关系得 由向心力公式得 由几何关系得 解 0 14m 研究与讨论 研究与讨论 3 若火车速度与设计速度不同会怎样 外侧 内侧 过大时 外侧轨道与轮缘之间有弹力 过小时 内侧轨道与轮缘之间有弹力 4 若火车车轮无轮缘 火车速度过大或过小时将向哪侧运动 过大时 火车向外侧运动过小时 火车向内侧运动 向心 圆周 离心运动 供 需 是否平衡决定物体做何种运动 供 提供物体做圆周运动的力 需 物体做匀速圆周运动所需的力 f f f 列车速度过快 造成翻车事故 实例研究2 过拱桥 比较在两种不同桥面 桥面受力的情况 设车质量为m 桥面半径为r 此时速度为v 失重 超重 最高点 最低点 研究与讨论 1 若速度过快 汽车做何种运动 提供的向心力不足 做离心运动 离开桥面做平抛运动 2 有无可能做这样的运动 若可能应满足怎样的条件 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 飞车走壁 摩托车飞车走壁 请分析受力情况 解释现象 p58航天器中的失重现象 离心运动
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