高一物理实例分析1

一、火车转弯
▪ 在平直轨道上匀速行驶的火车，所受的 合力为
▪ 火车转弯时，如果做匀速圆周运动，那 是什么力来提供向心力呢？
FN 1、内外轨道一样高时
F
G a：此时火车车轮受力情况： b：外轨对轮缘的弹力F提供向心力。 c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量 很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。
汽车通过桥的最高点时
mg
❖ 对研究桥对面象的：压力。
❖ 汽车受力：
❖ 静止时， mg和FN平衡，合力为
❖ 汽车沿圆弧形桥面前进，它的运动是一种圆周运 动，在最高点时，重力与支持力还相等吗？
因为汽车做圆周运动，所以必须由mg和FN的合 力来提供汽车作圆周运动的向心力，方向竖直向 下。（以指向圆心方向为正）
2、转弯处--外轨略高于内轨
FN
F合
θ
θG
在修筑铁路时，要根据转弯处的轨道的半径和规定的行驶速度，适当选择θ，即内外 轨的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力G和支持力FN来提供。这样外轨就不 受轮缘的挤压了。
二、汽车过拱桥
质量为m的汽车在拱桥上 以速度v前进，若桥面圆
FN
v
弧半径为R,我们来分析
向心力是 任何做圆周运动的物体，都必须有力来提供向心力。而
指向圆心方向的合力。所以我们在分析做圆周运动的物体受
力特点时，一定要注意，物体在沿半径方向一定存在一个合力，这个合力就是向 心力。至于另一个垂直于半径方向的力我们后面再研究。
匀速圆周运动的实例分析
设计时没有掉下来？是如何来保 障的？
作业 作业:P98-3.4.5
教学小结
1.进一步明确向心力的实质及来源；
2.用向心力公式求解有关问题的解题步骤。
（1）明确研究对象，确定它在哪个平面内做圆周运动， 找到圆心和半径。
（2）确定研究对象在某个位置所处的状态，进行具体 的受力分析，分析是哪些力提供了向心力。
（3）取指向圆心方向为正方向，根据向心力公式列方 程。
（4）解方程，对结果进行必要的讨论。
mg
FN
m
v2 R
FN
mg m v2 R
mg
由牛顿第三定律可知，汽车对桥 面压力小于汽车自身的重力．
思考与讨论
▪ 1.根据上面的分析可以看出， 汽车行驶速度越大，汽车对桥 的压力越小。当汽车速度不断 增大时，会有什么现象发生呢？
FN
v
mg
2.分析汽车通过凹形桥最低点 时对桥的压力，这时的压力比 汽车的重量是大还是小？