1、5.7 生活中的圓周運(yùn)動(dòng),-火車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題分析,復(fù)習(xí)：,1、向心力的公式？,F合=F向,3、向心力是否像重力、彈力、摩擦力一樣是一種新的性質(zhì)力嗎？,2、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是什么？,引入：,問(wèn)題1：水平道路上，自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)，身體為什么向內(nèi)傾斜？,mg,FN,問(wèn)題2：高速公路等規(guī)定轉(zhuǎn)彎路段，為什么修成內(nèi)低外高呢？,視頻1,問(wèn)題3：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)與汽車和自行車相同的效果呢?,視頻2,FN,詳細(xì)分析火車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題：,問(wèn)題4：假設(shè)火車勻速率轉(zhuǎn)彎，它的軌道平面在什么位置？ 圓心在哪里？半徑如何確定？（請(qǐng)同學(xué)們一起畫出草圖）,內(nèi)低,外高,問(wèn)題5：火車受那些力？現(xiàn)在能求出合力嗎？,FN,mg,問(wèn)題6：

2、火車的向心力指向哪里？,問(wèn)題7：火車的合力與向心力有怎樣的關(guān)系？,FN,mg,F合=F向,問(wèn)題8：那么如何用做圖法，畫出火車的合力？（請(qǐng)同學(xué)們一起畫出草圖）,FN,mg,問(wèn)題9：通過(guò)圖解，如何用相關(guān)的物理量來(lái)表示F合？,問(wèn)題10：在這里，向心力用哪一個(gè)表達(dá)式？,請(qǐng)同學(xué)們自己列出火車轉(zhuǎn)彎的向心力方程。,mg tan=,m,FN,mg,mg tan=,m,問(wèn)題11：根據(jù)日常觀察，火車的車輪和軌道與汽車、自行車有什么不同？,火車車輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,視頻3,轉(zhuǎn)彎時(shí)，路基水平的情況：,FN,mg,mg tan=,m,火車速度與受力的關(guān)系：,火車實(shí)際受力情景：,當(dāng)很小時(shí)：tan sin,只受重力和支持力,兩

3、側(cè)均不受擠壓,安全,限定的安全速度,問(wèn)題14：如果火車轉(zhuǎn)彎時(shí)VV限，會(huì)有什么后果？,全體討論：,火車彎道車速過(guò)大發(fā)生側(cè)翻事故,全體討論： 問(wèn)題15：如果火車轉(zhuǎn)彎時(shí)V V限，會(huì)有什么后果？,內(nèi)軌受壓磨損,內(nèi)軌對(duì)內(nèi)輪緣有彈力,2、當(dāng)VV限時(shí),外軌對(duì)外輪緣有彈力,1、當(dāng)VV限時(shí),離心趨勢(shì),近心趨勢(shì),總結(jié)：,外軌受壓磨損,規(guī)定路段，限定速度！ -對(duì)司機(jī)的要求,解：,=0.14m,例題：火車以半徑r=900m轉(zhuǎn)彎，火車質(zhì)量為m=8105kg ，速度為v=30m/s，火車軌距L =1.4m，要使火車通過(guò)彎道時(shí)僅受重力與軌道的支持力，外軌道應(yīng)該墊的高度h=？ (較小時(shí)tan sin g=10m/s2),練習(xí)

4、1: 火車轉(zhuǎn)彎做圓周運(yùn)動(dòng)，如果外軌和內(nèi)軌一樣高，火車能勻速通過(guò)彎道做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ) A.火車通過(guò)彎道向心力的來(lái)源是外軌的水平彈力，所以外軌容易磨損B.火車通過(guò)彎道向心力的來(lái)源是內(nèi)軌的水平彈力，所以內(nèi)軌容易磨損C.火車通過(guò)彎道向心力的來(lái)源是火車的重力，所以內(nèi)外軌道均不磨損D.以上三種說(shuō)法都是錯(cuò)誤的,A,把一個(gè)小球放在漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,練習(xí)2：拓展-類圓錐擺,已知條件： m=0.5Kg,圓周半徑r=0.3m, =370，求小球運(yùn)動(dòng)的線速v=?(g=10m/s2),把一個(gè)小球放在漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,練習(xí)2：拓展-類圓錐擺,已知條件： m=0.5Kg,圓周半徑r=0.3m, =370，求小球運(yùn)動(dòng)的線速v=?(g=10m/s2),把一個(gè)小球放在漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,練習(xí)2：拓展-類圓錐擺,已知條件： m=0.5Kg,圓周半徑r=0.3m, =370，求小球運(yùn)動(dòng)的線速v=?(g=10m/s2),解：小球受力如圖：,帶入數(shù)據(jù)，得： V=2m/s,此位置的限定速度！,mg/ tan =,小結(jié)：,1、火車鐵軌、車輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2、鐵