4.圆周运动与人类文明（选学）.ppt

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1、5.8 生活中的圆周运动生活中的圆周运动一、水平方向圆周运动（转弯问题）一、水平方向圆周运动（转弯问题）o1、火车转弯、火车转弯思考：在水平轨道上是什思考：在水平轨道上是什么力提供向心力？缺点是么力提供向心力？缺点是什么？可以怎样处理？什么？可以怎样处理？F火车车轮的结构特点：火车车轮的结构特点：一、铁路的弯道一、铁路的弯道火车转弯（内外轨道等高）火车转弯（内外轨道等高）向左转向左转NG向左转向左转NGF（1）火车转弯处内外轨无高度差火车转弯处内外轨无高度差外轨对轮缘的弹力外轨对轮缘的弹力F就是使火车转弯就是使火车转弯的向心力的向心力根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F=m 可知可知RV2火车质

2、量很大火车质量很大外轨对轮缘的弹力很大外轨对轮缘的弹力很大外轨和外轮之间的磨损大，外轨和外轮之间的磨损大，铁轨容易受到损坏铁轨容易受到损坏（2）转弯处外轨高于内轨）转弯处外轨高于内轨根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F=mg tan=m RV2V=Rg tanV Rg tanV Rg tan外外轨对外轮缘有弹力轨对外轮缘有弹力内轨对内轮缘有弹力内轨对内轮缘有弹力NGFo2、飞机转弯飞机转弯观察机翼是怎样的？观察机翼是怎样的？受力情况怎样？受力情况怎样？是什么力提供向心力？是什么力提供向心力？GF二、竖直平面内的圆周运动二、竖直平面内的圆周运动o1、汽车过拱桥、汽车过拱桥若汽车质量为若汽车质量为m

3、，通过桥最，通过桥最高点速度为高点速度为v，桥半径为，桥半径为R，则在最高点汽车对桥的压力则在最高点汽车对桥的压力为多大？为多大？FNFNvmmgFN-=2RvmmgFN-=2RmgmgmgRvmFNmg=2-RvmmgFN+=2超重思考：思考：地球可以看做一个巨大的拱行桥，桥面的半径是地球半径地球可以看做一个巨大的拱行桥，桥面的半径是地球半径（约为（约为6400km）。地面上有一辆车，假设可以不断加）。地面上有一辆车，假设可以不断加速，会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面速，会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是对车的支持力是0？这时驾驶员与坐椅之间的压力是多

4、？这时驾驶员与坐椅之间的压力是多少？驾驶员躯体各部分之间的压力是多少？他这时的可能少？驾驶员躯体各部分之间的压力是多少？他这时的可能有什么感觉？有什么感觉？三、航天器中中的失重现象三、航天器中中的失重现象1、重力提供向心力、重力提供向心力2、坐舱对宇航员的支持力为零，航天员处于失重状态、坐舱对宇航员的支持力为零，航天员处于失重状态例三、离心运动三、离心运动o1、产生的原因（条件）？、产生的原因（条件）？o2、离心运动的应用、离心运动的应用o3、离心运动的防止、离心运动的防止电子甩体电子甩体温表器温表器汽车转弯汽车转弯思考：有时汽车在水平地面上转弯会侧滑是什思考：有时汽车在水平地面上转弯会侧滑是

5、什么原因么原因？OmgFNFf（提示：是什么力提供向心力）（提示：是什么力提供向心力）提供提供物体做圆周物体做圆周运动沿半径方向运动沿半径方向的合力的合力物体做圆周运动物体做圆周运动所需所需的向心力的向心力总结：总结：“供供”“需需”是否平衡是否平衡决定物体做何种决定物体做何种运动运动圆周运动圆周运动离心运动离心运动向心运动向心运动F供=F需火车以半径火车以半径R=900 m转弯，火车转弯，火车质量为质量为8105kg，速度为，速度为30m/s，火车轨距火车轨距L=1.4 m，要，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，轨道应该垫的高度的支持力，轨道应该垫的高度h？（较小时较小时tan=sin）