【生活中的圆周运动PPT课件

高一物理第五章第七节

v F向心力 m R

2

本节课内容 水平面内的圆周运动

竖直面内的圆周运动(仅限最高点 和最底点)

水平面内的圆周运动(火车转弯为例)

观看影片

注意观察 铁轨弯道的特点

火车水平转弯时情况分析

内外轨道 一样高

F向心力的来源由外侧轨道对 车轮轮缘的挤 压力F提供

F F 向心力F

车轮介绍

v m r

2

弊端分析

车轮介绍

当外轨略高于内轨时火车受力竖直向下的重力 G 垂直轨道面的支持 力 N

hG

NF

火车的向心力来源

由G和N的合力 提供

F向心力 F合 mg tan

例题

如图示 知 h , L,转 弯半径R,车轮对内 外轨都无压力,质量 为m的火车运行 的速率应该多大?

NF

F合 F向

h2

v mgtan =m R

L

v gRh / L 火车拐弯应以规定速度行驶

学生练习质量 m=100t的火车在轨道上行驶,火车内外轨 连线与水平面夹角为370 .弯道半径R=30m. (第一 二组做) (1)当火车的速度v1=10m/s时,轨 道何处受侧压力?方向如何? (第三 四组做) (2)当火车的速度v2=15m/s时,轨 道何处受侧压力?方向如何? (第五 六组做) (3)当火车的速度v3=20m/s时,轨 道何处受侧压力?方向如何?

当火车行驶速率v>v规定时， 2 外轨对轮缘有侧压力； v 当火车行驶速率v<v mg F向心力 m F合 规定时， R 内轨对轮缘有侧压力。N

tan

N’G 火车行驶速率v>v规定

N’

N

G火车行驶速率v<v规定时

思维拓展及应用山区铁路弯道过多，火车能否大面积提速？ 赛车影片中，若减少水平弯道处事故，你 怎样设计转弯处的路面? 你观察过高速公路转弯处的路面情况吗?

高速公路转弯处也是外高内底(并且超车道比主车道更加倾斜)

海南汽车试验场

竖直面内的圆周运动 (最高点和最底点)(汽车过桥为例)

实例分析一、汽车过桥

1

2

3

以“凸形桥”为例分析：

N

汽车通过桥最高点时， 车对桥的压力