生活中的圓周運(yùn)動(dòng)高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修2

6.4生活中的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題探究

在鐵路彎道處，大家留意就會(huì)發(fā)現(xiàn)，鐵軌的內(nèi)外軌道高度稍有不同。你能解釋其中的原因嗎？火車(chē)車(chē)輪結(jié)構(gòu)如果軌道是水平的，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)受到哪些力的作用？需要的向心力由誰(shuí)來(lái)提供？靠這種方式迫使火車(chē)轉(zhuǎn)彎有哪些危害？如何改進(jìn)？火車(chē)轉(zhuǎn)彎FFNG由于火車(chē)質(zhì)量很大，轉(zhuǎn)彎時(shí)需要的向心力很大，容易造成外軌的損壞，同時(shí)造成火車(chē)脫軌?；疖?chē)轉(zhuǎn)彎θOGFNF合實(shí)際上在鐵路的彎道處外軌略高于內(nèi)軌，試從向心力來(lái)源分析這樣做的優(yōu)點(diǎn)火車(chē)轉(zhuǎn)彎OGFNF合θ

高速列車(chē)在水平面內(nèi)拐彎時(shí)，可以近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。假設(shè)轉(zhuǎn)彎半徑為r，軌道傾角為θ，若想讓車(chē)輪和軌道間無(wú)擠壓，火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度v0應(yīng)該為多大？火車(chē)轉(zhuǎn)彎當(dāng)v=v0時(shí)，輪緣不受側(cè)向壓力，臨界速度當(dāng)v＞v0時(shí)，輪緣受到外軌向內(nèi)的擠壓力,外軌易損壞12當(dāng)v＜v0時(shí)，輪緣受到內(nèi)軌向外的擠壓力,內(nèi)軌易損壞3必備知識(shí)1火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度與受力

【例題】火車(chē)以半徑

R=900m轉(zhuǎn)彎，火車(chē)質(zhì)量為8×105kg，速度為30m/s，火車(chē)軌距

d=1.4m，要使火車(chē)通過(guò)彎道時(shí)僅受重力與軌道的支持力，軌道應(yīng)該墊的高度

h為多少？(θ較小時(shí)tanθ=sinθ)FNmgFθh汽車(chē)過(guò)橋

汽車(chē)在通過(guò)拱形橋時(shí)的運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)汽車(chē)以一定的速度v行駛至橋頂時(shí)，其向心力是由誰(shuí)提供的？如果汽車(chē)的速度較大，可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如何解釋這種現(xiàn)象？汽車(chē)過(guò)橋質(zhì)量為m的汽車(chē)在拱形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為R，試分析汽車(chē)通過(guò)橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力大?。膳ｎD第三定律得，汽車(chē)通過(guò)橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力：mgFN失重狀態(tài)汽車(chē)過(guò)橋

問(wèn)題3：汽車(chē)過(guò)橋速度太大會(huì)怎樣？問(wèn)題2：汽車(chē)過(guò)拱形橋時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度變大，車(chē)對(duì)凸橋的壓力如何變化？mgFN

v2Rmg＝m

地球可以看作一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑R（約為6400km）。地面上有一輛汽車(chē)在行駛，所受重力G＝mg，地面對(duì)它的支持力是FN。根據(jù)上面的分析，汽車(chē)速度越大，地面對(duì)它的支持力就越小。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車(chē)的支持力是0，這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少？駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少？他這時(shí)可能有什么感覺(jué)？失重汽車(chē)過(guò)橋有無(wú)可能汽車(chē)做這樣的運(yùn)動(dòng)？若可能應(yīng)滿足怎樣的條件。mgFN

汽車(chē)過(guò)橋質(zhì)量為m的汽車(chē)在凹形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為R，試分析汽車(chē)通過(guò)橋的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力大?。膳ｎD第三定律得，汽車(chē)通過(guò)橋的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力：FNmg超重汽車(chē)過(guò)橋【例1】一輛卡車(chē)在丘陵地勻速行駛，地形如圖所示，由于輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段應(yīng)是()

A.a處

B.b處

C.c處

D.d處abcdD汽車(chē)過(guò)橋過(guò)凸形橋時(shí)，超過(guò)臨界速度汽車(chē)可能脫離橋面。過(guò)凹形橋時(shí)，速度較大時(shí)汽車(chē)輪胎受力也較大。12瀘定橋過(guò)水路面凹形橋離心運(yùn)動(dòng)離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干離心運(yùn)動(dòng)1、定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)，做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng).(1)當(dāng)

F＝mω2r時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；(2)當(dāng)

F＝0時(shí)，物體沿切線方向飛出；(3)當(dāng)