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《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》圓周運(yùn)動(dòng)PPT

《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》圓周運(yùn)動(dòng)PPT 詳細(xì)介紹:

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《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》圓周運(yùn)動(dòng)PPT

第一部分內(nèi)容:學(xué)習(xí)目標(biāo)

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(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)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(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生條件,了解離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止。

5. 會(huì)用牛頓第二定律分析圓周運(yùn)動(dòng)。

6. 進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)力與物體的慣性對物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化所起的作用。

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生活中的圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)

觀察:火車車輪的構(gòu)造。

思考:火車轉(zhuǎn)彎時(shí)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(diǎn):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(xiǎn)。

思考  請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)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(shí)際火車與軌道設(shè)計(jì)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(shí),外軌道應(yīng)該適當(dāng)墊高。使火車以一定速度通過彎道時(shí),受到重力與支持力的合力恰好提供向心力,此時(shí)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(yùn)動(dòng)

思考:

1、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一旦失去向心力的作用,它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?

2、如果物體受到的合外力不足以提供向心力,它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?

1.離心運(yùn)動(dòng):做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下,物體所做的逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng).

1)離心運(yùn)動(dòng)是物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的一種物理現(xiàn)象.

若合外力突然消失,以這一時(shí)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(yuǎn)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)實(shí)際上并沒受到所謂的“離心力”作用,因?yàn)闆]有任何物體提供這種力。

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生活中的圓周運(yùn)動(dòng)PPT,第三部分內(nèi)容:?碱}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(dāng)汽車行駛的速率為v0 時(shí),汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)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(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)

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(huì)向外側(cè)滑動(dòng)

D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)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(gè)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(jì)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(dāng)傾斜路基,試計(jì)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(dá)橋頂時(shí)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(shí),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(shí)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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