5.7生活中的圆周运动名师优质公开课公开课一等奖课件省赛课获奖课件.pptx

8.生活中的圆周运动

在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力作用？

这几个力的关系如何？

一.铁路的弯道

那火车转弯时状况会有何不同呢？转弯与直进有何不同？画出受力示意图，并结合运动状况分析各力的关系。

车轮介绍

注意观察铁轨弯道的特点

当外轨略高于内轨时

火车转弯时所需的向心力是由G和FN的合力提供。

火车受力分析

h

F

L

火车规定的行驶速度

F=mgtanθ=mv2/R

1、当火车转弯时的速率等于规定（临界速度）时，内、外轨道对车轮（轮缘）都没有侧压力，为抱负转弯速度。

2、当火车转弯时的速率不大于规定（临界速度）时，内轨道对车轮（轮缘）有侧压力。内轨易

损坏。

3、当火车转弯时的速率不不大于规定（临界速度）时，外轨道对车轮（轮缘）有侧压力。外轨易

损坏。

二.拱形桥

［学生活动］结合“平衡状态”受力分析

（1）过拱形桥顶

求汽车以速度v过半径为r的拱形桥时对拱桥的压力？

分析：G和FN的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：

G－FN=mv2/R

FN=G－mv2/R

（2）过凹形桥底

求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力?

分析:分析：G和FN的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：

FN－G=mv2/R

FN=G+mv2/RG

可见汽车的速度越大对桥的压力越大。由于a竖直向上,属于超重现象。

三、航天器中的失重现象

[思考与讨论]地球能够看做一种巨大的拱形桥。汽车沿南北行驶，不停加速。请思考：会不会出现这样的状况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是0？此时汽车处在什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感觉？

当飞船距地面高度为一、二百千米时，它的轨道半径近似等于地球半径R，航天员受到的地球引力近似等于他在地面测得的体重，除此之外，他还可能受到飞船座舱对他的支持力FN，引力与支持力的合力为他提供了绕地球做匀速圆周运动所需的向心力。

F向=mg-FN=mv2/R

FN=mg-mv2/R

1、离心现象：

做匀速圆周运动的物体，在所受合力忽然消失,或者局限性以提供圆周运动所需的向心力的状况下,就做逐步远离圆心的运动。

四、离心现象

2、物体作离心运动的条件

F合=0

F合F向

3、离心运动的应用

制作“棉花”糖

洗衣机脱水桶

4、离心运动的危害

汽车转弯时速度过大,会由于离心运动造成交通事故。