2.3.1 水平面内的圆周运动 课件 高中物理新教科版必修第二册（2022-2023学年）_第1页
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第二章匀速圆周运动新教科版高中物理必修第二册第3节周运动的实例分析

第1课时汽车拐弯的向心力由谁提供？

情景一：汽车拐弯OmgFNFf【受力分析】Ff=Fn即：μmg=m情景二：铁路的弯道

当火车转弯时，我们说它做圆周运动，那么是什么力提供火车的向心力呢？火车车轮的构造火车车轮内缘上有突出的轮缘GFNF弹外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。

火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？【最佳方案】外轨高于内轨规定转弯速度为v0注：a.铁轨铺设好后，弯道半径r,内外轨高度差h及铁轨间距L一定，v0一定。b.内外轨虽不等高，但火车转弯的轨迹圆仍在水平面内。【方案剖析】2.外轨高于内轨①v=v0重力和支持力的合力恰好提供向心力。②v>v0外轨道对轮缘有侧压力③v<v0内轨道对轮缘有侧压力侧压力平行于斜面，其水平分量与mgtanθ的矢量和提供向心力！1.在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨．如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则（

）

D【例题1】FNmgF

火车以半径r=900m转弯，火车质量为8×105kg

，轨道宽为L=1.4m，外轨比内轨高h=14cm，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？θLh例题2探究实际问题：思考与讨论：高速公路转弯处和场地自行车赛道，路面往往有一定的倾斜度。说说这样设计的原因。

【类比】问题2：汽车过凸形桥最高点和凹形桥最低点时，谁提供了向心力？超重还是失重？在最高点速度有什么限制？二、汽车过拱桥二、汽车过拱桥1.凸形桥最高点①向心力来源：重力和支持力和的合力提供向心力。2.凹形桥最低点①向心力来源：重力和支持力和的合力提供向心力。据牛三知汽车对桥的的压力大于重力，v过大易发生爆胎。3.如图所示，质量m=2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为40m，如果桥面承受的压力不超3.0×105N,g=10m/s2。则（

）C【例题3】

做圆周运动物体一旦失去向心力作用，它会怎样运动？如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动？离心运动F=0F=mω2rF<mω2r定义：当向心力突然消失或指向圆心的合力不足时，物体做逐渐远离圆心的运动，叫做离心运动。离心运动离心抛掷离心脱水离心分离离心甩干●离心运动的应用“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动供

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