教科版必修2-第二章-3.-圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析-課件(18張)

1、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析學(xué)習(xí)目標(biāo)定位：1.進(jìn)一步理解圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，在具體問(wèn)題中會(huì)分析向心力的來(lái)源2.會(huì)求非勻速圓周運(yùn)動(dòng)中物體在特殊點(diǎn)的向心力和向心加速度3.會(huì)分析汽車過(guò)橋和火車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題人生曲折道路起伏橫看成嶺側(cè)成峰， 轉(zhuǎn)換角度大不同！一、汽車過(guò)拱形橋 質(zhì)量為m的汽車經(jīng)過(guò)拱橋最高點(diǎn)時(shí)速度為v，若橋面的圓弧半徑為R。問(wèn)題：1.畫出汽車在最高點(diǎn)的受力分析圖2.求出汽車通過(guò)橋的最高點(diǎn)時(shí)受到的支持力N3.汽車對(duì)橋的壓力與自身質(zhì)量誰(shuí)大？一、汽車過(guò)拱形橋 4.通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，汽車對(duì)橋的壓力比汽車的重力大還是小呢？要點(diǎn)提煉1.汽車過(guò)凸形橋汽車在最高點(diǎn)時(shí)受力滿足：mg-N=mv2/R，即Nmg-mv2/R，對(duì)橋壓

2、力小于自身重力2. 汽車過(guò)凹形橋汽車在最低點(diǎn)時(shí)受力滿足：N-mgmv2/R，即N=mg+mv2/R由此可知，汽車對(duì)橋面的壓力大于其自身重力，故凹形橋易被壓垮，因而實(shí)際中拱形橋多于凹形橋mgNmgN例1 一輛質(zhì)量m2 t的轎車，駛過(guò)半徑R80 m的一段凸形橋面，g10 m/s2，求：(1)轎車以10m/s的速度通過(guò)橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面的壓力是多大？(2)在最高點(diǎn)對(duì)橋面的壓力等于轎車重力的一半時(shí)，車的速度大小是多少？答案：（1）1.75104N （2）20m/s典例精析一、汽車過(guò)拱形橋問(wèn)題N二、火車轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)模型車輪特點(diǎn)水平彎道缺點(diǎn)：需要通過(guò)車輪與外側(cè)軌道的擠壓來(lái)提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，長(zhǎng)期磨損外側(cè)

3、軌道，易發(fā)生安全事故。mgNF傾斜彎道（）水平軌道圓周半徑r彎道模型（）當(dāng)轉(zhuǎn)彎速度大于或小于設(shè)計(jì)速度時(shí)會(huì)如何？思考1.向心力來(lái)源： 在鐵路轉(zhuǎn)彎處，內(nèi)、外鐵軌有高度差，火車在此處依據(jù)規(guī)定的速度行駛，轉(zhuǎn)彎時(shí)，向心力幾乎完全由重力和支持力 的合力提供，即F合mgtan2.規(guī)定速度： 僅受重力和支持力時(shí)，火車的轉(zhuǎn)彎速度v0= ，其中R為彎道半徑，為軌道所在平面與水平面的夾角，v0為彎道規(guī)定的速度。（1）當(dāng)v=v0時(shí)，F(xiàn)=F合，即所需向心力等于重力與支持力的合力，兩側(cè)軌道對(duì)車輪均無(wú)側(cè)壓力。（2）當(dāng)vv0時(shí)，F(xiàn)F合，即所需向心力大于重力與支持力的合力，外側(cè)軌道對(duì)車輪有側(cè)壓力，以彌補(bǔ)向心力不足的部分。（3）當(dāng)vv0時(shí)，F(xiàn)F合，即所需向心力小于支持力和重力的合力，內(nèi)側(cè)軌道對(duì)車輪有側(cè)壓力，以抵消向心力過(guò)大的部分。 要點(diǎn)提煉例2鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌道高度是不同的，已知內(nèi)、外軌道平面與水平面的夾角為，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于 ，則()A內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B外軌對(duì)外側(cè)車輪輪緣有擠壓C這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于mg/cosD這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力大于mg/cos典例精析C假如火車只受重力和支持力N課程小結(jié)圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析汽車過(guò)拱形橋火車轉(zhuǎn)彎凸形橋凹形橋水平轉(zhuǎn)彎，擠