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文档简介

1、圆周运动实例分析学习目标定位：1.进一步理解圆周运动的规律，在具体问题中会分析向心力的来源2.会求非匀速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度3.会分析汽车过桥和火车转弯问题人生曲折道路起伏横看成岭侧成峰， 转换角度大不同！一、汽车过拱形桥 质量为m的汽车经过拱桥最高点时速度为v，若桥面的圆弧半径为R。问题：1.画出汽车在最高点的受力分析图2.求出汽车通过桥的最高点时受到的支持力N3.汽车对桥的压力与自身质量谁大？一、汽车过拱形桥 4.通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大还是小呢？要点提炼1.汽车过凸形桥汽车在最高点时受力满足：mg-N=mv2/R，即Nmg-mv2/R，对桥压

2、力小于自身重力2. 汽车过凹形桥汽车在最低点时受力满足：N-mgmv2/R，即N=mg+mv2/R由此可知，汽车对桥面的压力大于其自身重力，故凹形桥易被压垮，因而实际中拱形桥多于凹形桥mgNmgN例1 一辆质量m2 t的轿车，驶过半径R80 m的一段凸形桥面，g10 m/s2，求：(1)轿车以10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？(2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多少？答案：（1）1.75104N （2）20m/s典例精析一、汽车过拱形桥问题N二、火车转弯结构模型车轮特点水平弯道缺点：需要通过车轮与外侧轨道的挤压来提供做圆周运动的向心力，长期磨损外侧

3、轨道，易发生安全事故。mgNF倾斜弯道（）水平轨道圆周半径r弯道模型（）当转弯速度大于或小于设计速度时会如何？思考1.向心力来源： 在铁路转弯处，内、外铁轨有高度差，火车在此处依据规定的速度行驶，转弯时，向心力几乎完全由重力和支持力 的合力提供，即F合mgtan2.规定速度： 仅受重力和支持力时，火车的转弯速度v0= ，其中R为弯道半径，为轨道所在平面与水平面的夹角，v0为弯道规定的速度。（1）当v=v0时，F=F合，即所需向心力等于重力与支持力的合力，两侧轨道对车轮均无侧压力。（2）当vv0时，FF合，即所需向心力大于重力与支持力的合力，外侧轨道对车轮有侧压力，以弥补向心力不足的部分。（3）当vv0时，FF合，即所需向心力小于支持力和重力的合力，内侧轨道对车轮有侧压力，以抵消向心力过大的部分。 要点提炼例2铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于 ，则()A内轨对内侧车轮轮缘有挤压B外轨对外侧车轮轮缘有挤压C这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosD这时铁轨对火车的支持力大于mg/cos典例精析C假如火车只受重力和支持力N课程小结圆周运动实例分析汽车过拱形桥火车转弯凸形桥凹形桥水平转弯，挤

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