生活中的圆周运动

7生活中的圆周运动学习目标：1.能分析生活中圆周运动的向心力来源，会用向心力和向心加速度的公式对具体问题进行计算。2.注意生活中的离心现象，能分析生活中的一些常见问题。一：铁路的弯道当火车转弯时，我们说它做圆周运动，那么是什么力提供火车的向心力呢？外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。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？NFnG2mgtanRmvF火车转弯规定临界速度:tanvRg临界什么情况下，就可保证铁轨的内外侧不受挤压呢？N合FG若火车速度与设计速度不同会怎样？外侧内侧Fθ过大时：外侧轨道与轮之间有弹力过小时：内侧轨道与轮之间有弹力需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求FNmg【研究与讨论】黄石长江大桥拱形桥GFN例1.如图所示，汽车以速度v通过一半圆形拱桥的顶点时，关于汽车受力的说法正确的是（）A.汽车受重力、支持力、向心力B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力C.汽车的向心力是重力D.汽车的重力和支持力的合力是向心力例2.汽车的质量为M=1000kg,以v=5m/s的速度通过半径为R=10m的拱桥，求:(1)小车对拱桥桥顶的压力.(2)当汽车速度增大时，汽车对拱桥桥顶的压力变化情况.(3)为了安全(汽车不能离开桥顶)，汽车的速度最大不得超过多少?(4)若汽车以v=5m/s的速度通过半径R=10m的凹地，则汽车对凹地底端的压力又为多少?解：F合=G－FNF向=mv2/r由F合=F向G－FN=mv2/rFN=G－mv2/r由牛顿第三定律可知，F压=FN=G－mv2/r＜G车处于失重状态，不易控制。GFN解圆周运动问题的基本步骤1、确定做圆周运动的物体为研究对象2、确定圆周运动的轨道平面、圆心位置和半径。3、受力分析找出向心力4、选择规律列方程求解地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径（约6400Km）。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？他这时可能有什么感觉？思考与讨论