生活中的圆周运动 PPT

思维拓展及应用
山区铁路弯道过多，火车能否大面积提速？ 赛车影片中，若减少水平弯道处事故，你 怎样设计转弯处的路面?
你观察过高速公路转弯处的路面情况吗? 高速公路转弯处也是外高内底
（并且超车道比主车道更加倾斜）
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生活中的圆周运动
一、铁路的弯道
1、火车做匀速直线运动和匀速转弯 运动状态是否相同？
轮缘
铁轨 (轨距)
2、火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁 轨如何对火车提供水平方向的向心力？
FN
G F弹
外轨对轮缘的水平弹力提供 火车转弯的向心力。
4、为了减轻铁轨的受损程度，你能 提出一些可行的方案吗？
FN
①甩干雨伞上的水滴
在雨天，我们可以通过旋转雨伞 的方法甩干雨伞上的水滴，旋转时， 当转动快到一定的程度时，水滴和雨 伞之间的附着力满足不了水滴做圆周 运动所需的向心力，水滴就会做远离 圆心的运动而被甩出去。
②链球运动
在田径比赛中，链球项目就是得 用离心现象来实现投掷的。链球的投 掷是通过预摆和旋转来完成的，运动 员手持链球链条的一端，在链球高速 旋转时，突然松手，拉力消失，链就 沿切线方向飞出去。
FN
θ
v规 gr tan
F
θ
mg
二.汽车过拱形桥
•问1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？
例2.质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶， 若桥面的圆弧半径为R，试画出受力分析图， 分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力。
拓展: 汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹 型桥面，试画出受力分析图，求汽车在最低 点时对桥面的压力是多大？
o
F
G
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。
情境一:在平直轨道上匀速行驶的火车 问1:火车受几个力作用？ 2.这几个力的关系如何？
情境二:在平弯轨道上火
车匀速转弯 问1:转弯与直进有何不同？
问2:向心力有什么力来 提供呢?
例1、若火车质量为m，转弯半径 为r，要求轨道对轮缘无挤压作用， 此时轨道倾角为θ ，请问火车的 速度为多大？
r
h
比较三种桥面受力的情况
N
N G m v2
G
r
N
N G m v2 r
G N
N=G
G
四、离心现象
１、观察与思考
观察实验现象回答下列 问题:
（1）木块为什么会离开 转盘？
（2）什么叫做离心运动？
做匀速圆周运动的物体，在一定条件下，做逐渐远离
圆心的运动，这种运动叫离心运动。
原因：物所需的向心力 m v2 随着v的增大而增大，
r
但提供向心力的合力为静摩擦Байду номын сангаас，f≤fmax
当fmax＜
v2 m
r
时，产生离心现象。
问题：汽车转弯，情况又如何呢？
2
f1+f2=mv2/r
如果汽车的速度很大，会出现什么情况呢？有 什么解决措施？
μG＜mv2/r
离心！滑离轨道，发生事故。
汽车转弯时的措施：
把转弯处的道路修成 外高内低。
N
F
合
mg
3、离心运动的应用和防止 （1）离心运动的应用