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文档简介
2 3圆周运动的案例分析 一 游乐场中的过山车 案例分析1 过山车原理 过山车能从高高的圆形轨道顶部轰然而过 车与人却不掉下来 这是为什么呢 明确 圆周运动需要向心力从何而来 案例分析1 过山车原理 过山车原理 两个模型 二 自行车比赛 案例分析2 自行车转弯 自行车做圆周运动的向心力是从哪里获得的呢 N f G 火车转弯 三 案例分析3 火车转弯 火车做圆周运动的向心力是从哪里获得的呢 内外轨道一样高时 c 由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的 且由于火车质量很大 故轮缘和外轨间的相互作用力很大 易损坏铁轨 a 此时火车车轮受三个力 重力 支持力 外轨对轮缘的弹力 b 外轨对轮缘的弹力F提供向心力 外轮 外轨 内轨 内轮 外轨略高于内轨时 转弯处 外轨略高于内轨 说明 转弯处要选择内外轨适当的高度差 使转弯时所需的向心力F完全由重力G和支持力N的合力来提供 这样外轨就不受轮缘的挤压了 外轨略高于内轨时 水平方向 思考 当速度过大或过小时受力会怎样 四 汽车转弯 汽车转弯 水平地面上摩擦力提供向心力 重力与支持力的合力提供向心力 汽车在倾斜路面上转弯 汽车在水平路面上转弯 案例分析5 汽车过拱桥 汽车在拱桥上以速度v前进 桥面的圆弧半径为R 求汽车过桥的最高点时对桥面的压力 汽车过拱桥 汽车过拱桥 1 根据上面的分析可以看出 汽车行驶的速度越大 汽车对桥的压力越小 试分析一下 当汽车的速度不断增大时 会有什么现象发生呢 1 当v 时 F 0 2 当0 v 时 0 F mg 3 当v 时 汽车将脱离桥面 发生危险 解析 F G 2 请你根据上面分析汽车通过凸形桥的思路 分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力 如图 这时的压力比汽车的重力大还是小 比较三种桥面受力的情况 小结 1 分析向心力来源 3 运用向心力公式解题的步骤 2 案例分析1 过山车原理 案例分析2 自行车转弯 案例分析3 火车转弯 案例分析4 汽车过拱桥 运用向心力公式解题的步骤 4 解方程 对结果进行必要的讨论 1 明确研究对象 确定它在哪个平面内做圆周运动 找到圆心和半径 2 确定研究对象在某个位置所处的状态 进行具体的受力分析 分析是哪些力提供了向心力 3 建立以向心方向为正方向的坐标 据向心力公式列方程 分析向心力来源 以下物体所做的圆周运动 向心力由谁来提供 1 2 3 细绳系一
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