《生活中的圓周運動》圓周運動PPT
第一部分內(nèi)容：學習目標
1. 能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因。
2. 能定量分析汽車過拱形橋最高點和凹形橋最低點的壓力問題。
3. 知道航天器中的失重現(xiàn)象的本質(zhì)。
4. 知道離心運動及其產(chǎn)生條件，了解離心運動的應用和防止。
5. 會用牛頓第二定律分析圓周運動。
6. 進一步領會力與物體的慣性對物體運動狀態(tài)變化所起的作用。
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生活中的圓周運動PPT，第二部分內(nèi)容：內(nèi)容解析
火車轉(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運動
觀察：火車車輪的構造。
思考：火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由哪些力提供的？
火車轉(zhuǎn)彎
[問題]：如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高，火車轉(zhuǎn)彎需要的向心力由什么力來提供呢？
向心力由外側(cè)軌道對車輪輪緣的彈力提供。
缺點：火車質(zhì)量很大，輪緣和外軌間的相互作用力很大，鐵軌容易損壞、變形，發(fā)生危險。
思考 請設計一個方案，讓火車既能安全通過彎道，又能減少軌道與輪緣的擠壓？
在實際火車與軌道設計中，利用輪緣擠壓只能增加小部分的向心力；墊高外軌可增加較多的向心力。
解決方案 外軌略高于內(nèi)軌（傾斜軌道）
火車轉(zhuǎn)彎時，外軌道應該適當墊高。使火車以一定速度通過彎道時，受到重力與支持力的合力恰好提供向心力，此時內(nèi)軌和外軌同輪緣之間
向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供
離心運動
思考：
1、做圓周運動的物體一旦失去向心力的作用，它會怎樣運動？
2、如果物體受到的合外力不足以提供向心力，它會怎樣運動？
1.離心運動：做勻速圓周運動的物體，在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，物體所做的逐漸遠離圓心的運動叫做離心運動．
1)離心運動是物體逐漸遠離圓心的一種物理現(xiàn)象．
若合外力突然消失，以這一時刻的線速度沿切線方向飛去
若0＜F合＜ F向，物體邊轉(zhuǎn)邊逐漸遠離圓心
2)離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)
3)離心的條件：做勻速圓周運動的物體合外力消失或不足以提供所需的向心力．
4)做離心運動的質(zhì)點實際上并沒受到所謂的“離心力”作用，因為沒有任何物體提供這種力。
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生活中的圓周運動PPT，第三部分內(nèi)容：常考題型
題2［全國Ⅱ卷］ ［多選］公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一段圓弧，當汽車行駛的速率為v0 時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，則在該彎道處（ ）
A.路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低
B.車速只要低于v0，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動
C.車速雖然高于v0，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動
D.當路面結冰時，與未結冰時相比，v0的值變小
題5 有一列重為100 t的火車，以72 km/h的速率勻速通過一個內(nèi)外軌一樣高的彎道，軌道半徑為400 m。（g取10 m/s2）
（1）試計算鐵軌受到的側(cè)壓力大小；
（2）若要使火車以此速率通過彎道，且使鐵軌受到的側(cè)壓力為零，我們可以適當傾斜路基，試計算路基傾斜角度θ的正切值。
題組二 拱橋模型
題6一輛質(zhì)量為800 kg的汽車在圓弧半徑為50 m的拱橋上行駛（g取10 m/s2）。
（1）若汽車到達橋頂時速度為v1=5 m/s，汽車對橋面的壓力是多大？
（2）汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時，恰好對橋面沒有壓力？
（3）汽車對橋面的壓力過小是不安全的，因此汽車過橋時的速度不能過大。對于同樣的車速，拱橋圓弧的半徑大些比較安全，還是小些比較安全？
（4）如果拱橋的半徑增大到與地球半徑一樣大，汽車要在橋面上騰空，速度至少為多大？（已知地球半徑為6 400 km）
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