生活中的圆周运动.ppt课件.ppt

文档介绍：知识回顾?物体做圆周运动时,受力有何共同点?物体要受到指向圆心的向心力?向心力的特点?方向:总是指向圆心?大小: r vmF n 2?7 7 生活中的圆周运动分析做圆周运动的物体受力情况 O mg F NF fO mg F N 提供向心力受力分析 F fF fF N +mg F N +mg 实例研究 1——火车过弯?火车以半径 R= 300 m 在水平轨道上转弯,火车质量为 8×10 5kg,速度为 30m/s 。铁轨与轮之间的动摩擦因数μ= 。 O mg F NF fR vmF f 2?设向心力由轨道指向圆心的静摩擦力提供代入数据可得: F f = ×10 6N 但轨道提供的静摩擦力最大值: F f静m=μ mg = ×10 6N “供需”不平衡,如何解决? “供需”不平衡,如何解决? G F研究与讨论 1、请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道? 实际火车与轨道设计中, 利用轮缘可增加小部分的向心力; 垫高外轨可增加较多的向心力。实际火车与轨道设计中, 利用轮缘可增加小部分的向心力; 垫高外轨可增加较多的向心力。赛道的设计 2、最佳方案火车以半径 R = 900 m 转弯,火车质量为 8×10 5kg ,速度为 30m/s , 火车轨距 l = m ,要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 h? (θ较小时 tan θ=sin θ) F N mg F θ h ? tan ? mg F? sin ?l h R vmF 2?由力的关系得: 由向心力公式得: 由几何关系得: 解: Rg lvh 2??= 二、竖直平面内的圆周运动?1、汽车过拱桥若汽车质量为 m,通过桥最高点速度为 v,桥半径为 R, 则在最高点汽车对桥的压力为多大? F NF N ’vm mg F N?? 2R vm mg F N?? 2R mg mg ?失重由牛顿第三定律可知: F N’=F N