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文档简介

1、第五章:曲线运动,第七节:生活中的圆运动(一)、列车在水平轨道转弯时,需要的向心力是谁提供的?问题1 :列车车轮和线路结构如何,一、铁路曲线,问题2 :在直线轨道上等速行驶的列车上作用多少力?这几力的关系如何,问题3 外轨对轮圈的弹力,这种弹力很大,会对轨道和轮圈造成损伤。 怎么解决这个问题? 列车转弯所需的向心力方向是水平方向还是平行于斜面的方向? 如果外轨比内轨稍高,列车转弯时所需的向心力Fn=mv2/R,如果列车速度大于或小于该值,轨道会压迫轮圈吗? f合PS,如果轨道不被轮圈压迫,列车速度是多少?轮圈受到外侧轨道内侧的弹性,轮圈受到内侧轨道外侧的弹性,1 .当时:2 .当时:例1 .列

2、车以半径R=900 m弯曲,列车质量是8105 kg,速度是30 列车规格为d=1.4 m,列车通过弯道时只受到重力和轨道的支撑力,轨道应该垫的高度h是多少(小时的tan=sin ), 自由力的关系为:向心力式为:几何关系为:因为很小,所以tan sin,m,d,二,拱桥,拱桥,凹陷桥,水平桥,), 问题1 :汽车在桥上静止时和通过平桥时的力如何?f压FNmg,问题2 :汽车过拱桥时,在最高点汽车对凸桥施加的压力如何?汽车对桥的压力比它所受到的重力小,即没有重量,FNmg,f 如果是FN0,汽车的速度是多少?问题3 :汽车过拱桥时,运动速度变大,汽车对凸桥的压力如何变化? 问题4 :汽车穿过凹

3、陷桥时,处于最低点,汽车对凸桥的压力如何?汽车对桥的压力大于其所承受的重力,即过重,汽车通过凹桥的速度变大时,会怎么样? 在FN mg、f压FN mg、过重、f压FN mg、f压FN mg、比较三种桥面受到力的情况下,例2 .质量m=2 t的轿车沿着半径R=50 m的一段凸形桥面行驶,g取10 m/s2,求出:(1)乘用车达到桥面的最高点对桥面的压力是多少?(2)当最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时,车的速度有多少?16000 N,汽车有可能做这样的运动吗? 应该满足什么条件? 如图所示,杂技演员用绳索把装了水的水桶结起来,在垂直平面内进行圆周运动,取水的质量m 0.5 kg、绳索长l=8

4、0 cm、g为10 m/s2,求出: (1) 2 m/s、(2) 15 N、(1)最高点水不流出的最小速度,(2)。 如图所示,杂技演员表演“水流星”,在长度为1.6 m的轻绳子的一端安装总质量为0.5 kg的盛水容器,以绳子的另一端为中心在垂直平面内进行圆运动,“水流星”通过最高点的速度为4 m/s,g为10m/s的话,可以说如下a .“水流星”通过最高点时水从容器流出b .“水流星”通过最高点时,绳索张力和施加在容器底部的压力均为零c .“水流星”通过最高点时完全处于失重状态,不受到力的作用d .“水流星”通过最高点时,绳索张力的大小为5 N,0 ,m,n,v,o,r,b,在最高点,垂直平面内的内周运动的两种模型一、绳索模型,球受到向下的压力或拉力F 0,球不能达到最高点,(1)在最高点没有水的情况下,求出水桶的最小速度,(2)在最高点处水桶细棒和水桶相连,水桶里装着水,水桶和细棒在垂直的平面上做着圆运动。 水的质量是m 0.5 kg,从水的重心到旋转轴的距离是l 50 cm。(无视空气阻力取g 10 m/s2 )解: (1)水的重力正好提供圆周运动所需的向心力,此时桶的速度最小,mgmvmin2/l解: vmin2.24m/s(2)v3m/svmin2.24m/s, 水桶处于最高点时,水的重力不足以提供圆周运动所需要的向心力,此时桶底有向下的压力,如果设为F1,则

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