人教版云南省高中物理 5.8 生活中的圆周运动课件 新人教必修2.pptx

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1、5.8 生活中的圆周运动生活中的圆周运动2021/8/6 星期五1外轨对轮缘的水平弹力提供火车外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。转弯的向心力。问题问题1:火车转弯时，火车转弯时，若内外轨是等高的，铁若内外轨是等高的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？轨如何对火车提供水平方向的向心力？2021/8/6 星期五22021/8/6 星期五3 火车质量太大火车质量太大,轮缘与外轨间的相互作轮缘与外轨间的相互作用力将会很大，铁轨和车轮极易受损！用力将会很大，铁轨和车轮极易受损！问题问题2:外轨对轮缘的水平弹力提供火车转外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯时所需的向心力，这种方法在实际中可取吗弯时所

2、需的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？为什么？2021/8/6 星期五4让重力和支持力的合力提供向心力，让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。来减少外轨对轮缘的挤压。FNGoF【思考思考思考思考1 1】假如你是一个工程师，为了减轻铁轨和车假如你是一个工程师，为了减轻铁轨和车假如你是一个工程师，为了减轻铁轨和车假如你是一个工程师，为了减轻铁轨和车轮的受损程度，你能提出哪些可行的方案？轮的受损程度，你能提出哪些可行的方案？轮的受损程度，你能提出哪些可行的方案？轮的受损程度，你能提出哪些可行的方案？2021/8/6 星期五52021/8/6 星期五62021/8/6 星期五7

3、【例题例题1】已知火车速度为已知火车速度为30m/s，弯道的半径，弯道的半径 r=900m，火车的质量为，火车的质量为8105kg。（。（g 取取10m/s2）（1）、转弯时所需要的向心力多大？）、转弯时所需要的向心力多大？（2）、若轨道不受轮缘的挤压，轨道与水平面的夹角）、若轨道不受轮缘的挤压，轨道与水平面的夹角是多大？是多大？（3）、若轨距为）、若轨距为d=1.4m，此时内外轨的高度差，此时内外轨的高度差h是多少是多少？(很小时，近似有很小时，近似有tan=sin)（4）、若火车速度为）、若火车速度为40m/s，此时轮缘的受力情况如何，此时轮缘的受力情况如何？2021/8/6 星期五8讨讨

4、讨讨 论：论：论：论：当当当当v v v v0 0时：时：时：时：当当当当v v v v0 0时：时：时：时：轮缘不受侧向压力轮缘不受侧向压力轮缘不受侧向压力轮缘不受侧向压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力解解:提示提示当当当当v v=v v0 0时：时：时：时：2021/8/6 星期五9解析：解析：所以，所以，转盘转盘的最大角速度是的最大角速度是【拓展练习拓展练习1】水平转盘上放有质量为水平转盘上放有质量为m的物快，的物快，当物块到转

5、轴的距离为当物块到转轴的距离为r时，若物块始终相对转盘时，若物块始终相对转盘静止，物块和转盘间最大静摩擦力是正压力的静止，物块和转盘间最大静摩擦力是正压力的 倍，倍，求转盘转动的最大角速度是多大？求转盘转动的最大角速度是多大？2021/8/6 星期五10【拓展拓展练习练习2】用用长长L=05m的的细绳细绳，一端拴一，一端拴一质质量量m=1kg的小球，另一端固定在离水平桌高的小球，另一端固定在离水平桌高h=O3m的的0点上，使小球在光滑桌面上做匀速点上，使小球在光滑桌面上做匀速圆圆周运周运动动。如果运。如果运动动速率速率v=12ms，求此，求此时绳对时绳对球的拉力与球球的拉力与球对对桌面桌面的的

6、压压力。力。为为使小球不离开桌面做使小球不离开桌面做圆圆周运周运动动，它的速率，它的速率不能超不能超过过多大多大?2021/8/6 星期五11解析：由于小球是在水平面内做匀速解析：由于小球是在水平面内做匀速圆圆周运周运动动，所，所以其合力恰好提供向心力。故以其合力恰好提供向心力。故根据牛根据牛顿顿第三定律得球第三定律得球对对桌面的桌面的压压力力F压压=7.3N。故，故，为为使小球不离开桌面做使小球不离开桌面做圆圆周运周运 动动，它的，它的速率不能超速率不能超过过2021/8/6 星期五12问题问题3：汽车转弯，情况又如何呢？：汽车转弯，情况又如何呢？如果汽车的速度很大，会出现什么如果汽车的速度很大，会出现什么情况呢？有什么解决措施？情况呢？有什么解决措施？2021/8/6 星期五13汽车转弯时的措施：汽车转弯时的措施：把转弯处的道路修成外高内低。把转弯处的道路修成外高内低。2021/8/6 星期五142021/8/6 星期五15小结：小结：在水平面内做圆周运动的物体，其受力和在水平面内做圆周运动的物体，其受力和运动有什么特点运动有什么特点?2021/8/6 星期五16172021/8/6 星期五