向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

1、22vFmmrr需求量需求量GNTGT TGT TT1T2rvmmrw22F=解決圓周運(yùn)動(dòng)的思路：解決圓周運(yùn)動(dòng)的思路：1.確定圓軌道及圓心和半徑確定圓軌道及圓心和半徑2.受力分析，找到向心力受力分析，找到向心力3.列出向心力表達(dá)式方程列出向心力表達(dá)式方程實(shí)例一實(shí)例一火車(chē)轉(zhuǎn)彎火車(chē)轉(zhuǎn)彎思考： 火車(chē)在平直的鐵軌上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。受力情況如何？FGNf實(shí)例一實(shí)例一火車(chē)轉(zhuǎn)彎火車(chē)轉(zhuǎn)彎思考：火車(chē)在水平彎道思考：火車(chē)在水平彎道（內(nèi)外軌道等高）轉(zhuǎn)彎時(shí)（內(nèi)外軌道等高）轉(zhuǎn)彎時(shí) 什么力提供向心力？什么力提供向心力？踏面 1.認(rèn)識(shí)火車(chē)的認(rèn)識(shí)火車(chē)的“車(chē)輪車(chē)輪”： 內(nèi)軌內(nèi)軌外軌外軌輪緣輪緣外輪外輪內(nèi)輪內(nèi)輪實(shí)例一實(shí)例一火車(chē)轉(zhuǎn)

2、彎火車(chē)轉(zhuǎn)彎輪距輪距NGN外外實(shí)例一實(shí)例一火車(chē)轉(zhuǎn)彎火車(chē)轉(zhuǎn)彎討論：火車(chē)在水平彎道討論：火車(chē)在水平彎道（內(nèi)外軌道等高）轉(zhuǎn)彎時(shí)（內(nèi)外軌道等高）轉(zhuǎn)彎時(shí) 受力情況如何？受力情況如何？ 什么力提供向心力？為什么？什么力提供向心力？為什么？ 外軌外軌內(nèi)軌內(nèi)軌外軌外軌內(nèi)軌內(nèi)軌N外外F牽f切有什么弊端？有什么弊端？N外外NGRvmN2?外火車(chē)質(zhì)量火車(chē)質(zhì)量m很大很大外軌與輪緣的相互外軌與輪緣的相互作用力很大作用力很大外軌和外輪之間的磨損外軌和外輪之間的磨損大，大， 鐵軌容易受到損壞鐵軌容易受到損壞討論：若要解決這個(gè)問(wèn)題？能采取什么可行性措討論：若要解決這個(gè)問(wèn)題？能采取什么可行性措施施高速列車(chē)高速列車(chē)若鐵軌不受側(cè)向壓

3、力若鐵軌不受側(cè)向壓力什么力提供向心力？什么力提供向心力？由由G和和N的合力提供的合力提供受力分析受力分析GN外軌外軌內(nèi)軌內(nèi)軌GN圓心圓心FR向心力方程怎么列？向心力方程怎么列？mgtan=火車(chē)轉(zhuǎn)彎火車(chē)轉(zhuǎn)彎rvm2例1 1、設(shè)一輛質(zhì)量為m m的火車(chē)，在外軌抬高角度為，軌道半徑為r r的彎道勻速行駛，若鐵軌不受側(cè)向壓力，則此時(shí)火車(chē)的行駛的速度為多大？rvmmrw22rvmmg2tanGN分析：“供”N和G合力F=mgtan “需”tangrv F思考討論：思考討論：實(shí)際速度略大于此速度的情況？實(shí)際速度略大于此速度的情況？實(shí)際速度略小于此速度的情況？實(shí)際速度略小于此速度的情況？解得：火車(chē)轉(zhuǎn)彎火車(chē)轉(zhuǎn)彎

4、N外外N內(nèi)內(nèi)?tangrv GN實(shí)例二實(shí)例二汽車(chē)轉(zhuǎn)彎汽車(chē)轉(zhuǎn)彎 汽車(chē)在汽車(chē)在水平路面水平路面上轉(zhuǎn)彎的向心力由哪個(gè)力提供？上轉(zhuǎn)彎的向心力由哪個(gè)力提供？rvmf2靜grvrvmmg2實(shí)例二實(shí)例二汽車(chē)轉(zhuǎn)彎汽車(chē)轉(zhuǎn)彎 rvmmg2tanNGFtangrv NGf靜靜Ftangrv若NGFf靜靜tangrv若GFF合飛機(jī)轉(zhuǎn)彎鳥(niǎo)飛行轉(zhuǎn)彎水平路面水平圓轉(zhuǎn)彎水平路面水平圓轉(zhuǎn)彎傾斜面的水平圓轉(zhuǎn)彎傾斜面的水平圓轉(zhuǎn)彎1.火車(chē)鐵軌轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是（ ） A為了使火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌對(duì)于輪緣的壓力提供圓周 運(yùn)動(dòng)的向心力 B為了使火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力由重力和鐵軌對(duì)車(chē)的 彈力的合力提供 C以防列車(chē)傾倒造成翻車(chē)事故 D為了減小火車(chē)輪緣與外軌的壓力 BD課堂練習(xí)2.汽車(chē)甲和汽車(chē)乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車(chē)在乙車(chē)的外側(cè)。兩車(chē)沿半徑方向受到的摩擦力分別為f甲和f乙。以下說(shuō)法正確的是（ ） Af甲小于f乙 Bf甲等于f乙 Cf甲大于f乙 Df甲和f乙大小均與汽車(chē)速率無(wú)關(guān)A課堂練習(xí)1、圓周運(yùn)動(dòng)的基本思路2