5.8生活中的圆周运动背景问题1:火车转弯更多资源尽在飞鸥网思考火车在水平轨道(内外轨道一样高)上转弯时,所需的向心力由谁提供?外轨内轨内外轨一样高向心力由外侧轨道对车轮轮缘的挤压力提供.NFnG外轨略高于内轨向心力由重力G和支持力N的合力提供N合FG外轨略高于内轨:例1.已知铁路拐弯处的圆弧半径为R,轨距为L,内外轨的高度差为h,为了使铁轨不受轮缘的挤压,火车运行的速度应该为多大?如果超速行驶会怎么样?如果减速行驶呢?LgRhvLhNFGF合=mgtanθ=mv2/RtanRgv1435mmLhsintan速率vv规定GNN’速率vv规定GNN’外轨对轮缘有侧压力;内轨对轮缘有侧压力。水平面内的圆周运动更多资源尽在飞鸥网:汽车过桥更多资源尽在飞鸥网当汽车速度多大时,N=0,此时汽车会如何运动?()0NvgRF临界速度mgN随V的增大,FN如何变化?当时,汽车离开拱形桥做平抛运动vgRRvmFmgN2失重你见过凹形的桥吗?泸定桥22NNvFFmgmRvFmgmR合mgN超重更多资源尽在飞鸥网2NvFGmrGGNN竖直面内的圆周运动RvmmgT2cosθtmamgsin竖直面内的圆周运动RvmmgT2cosθtmamgsin更多资源尽在飞鸥网θtmamgsin若T=0,则离开轨道Rvmmg2cos小球到达A点之前不会离开轨道A思考与讨论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。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?……离心轨道是否可以求出此时的速度?G-FN=mv2/R令FN=0当v=gRFN=0汽车处于完全失重状态skm/9.7第一宇宙速度人:m人g–F=m人v2/R其中v=座椅的支持力F=0,人也处于完全失重状态gR隔离人分析:问题:汽车里的人是否还受座椅的支持力,人处于什么状态?航天器中的失重现象航天员处于什么状态?座舱对航天员的支持力是零吗?是否还受重力?录像背景问题3:杂技“水流星”TmgTmgLvmTmg2最高点:过最高点的最小速度是多大?gLv0mgLvmTvv20时,当线运动时,物体离开圆面做曲当0vvOBACDA(1)v(),0NRgF当临界速度时2(2)v,0,NNRgFvFmmgR当时vgR(3)当时,物体离开圆轨道做曲线运动过最高点的最小速度是多大?V=0L更多资源尽在飞鸥网gRv离心运动供需关系离心运动做匀速圆周运动的物体,在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力时,将做逐渐远离圆心的运动,此种运动叫“离心运动”。物体做离心运动在的轨迹可能为直线或曲线。离心运动供需向心供=需圆周供需离心并不是物体受到了离心力更多资源尽在飞鸥网、请举例说明生活中,有哪些现象是由于离心运动而造成了危害?1、请举例说明生活中,有哪些现象应用了离心运动?甩干桶、棉花糖雨天汽车转弯C、作匀速圆周运动的物体,它自己会产生一个向心力,维持其作圆周运动A、作匀速圆周运动的物体,在所受合外力突然消失时,将沿圆周半径方向离开圆心B、作匀速圆周运动的物体,在所受合外力突然消失时,将沿圆周切线方向离开圆心D、作离心运动的物体,是因为受到离心力作用的缘故1、下列说法正确的是()B思考:司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶,突然发现前方有一堵墙,他是刹车好还是转弯好呢?(设转弯时汽车作匀速圆周运动,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)分析:设汽车原来的速度为v,汽车与地面的摩擦因数为μ,汽车的质量为m,刹车时:μmg=ma,则a=μg,向前滑行的距离为:s=v2/2a=v2/2μg,转弯时:μmg=mv2/R,得:R=v2/μg因s〈R,故刹车比转弯好例1、汽车与路面的动摩擦因数为m,公路某转弯处半径为R(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),问:(1)若路面水平,汽车转弯不发生侧滑,汽车速度不能超过多少?(2)若将公路转弯处路面设计成外侧高、内侧低,使路面与水平面有一倾角a,汽车以多大速度转弯使,可以使车与路面间无摩擦力?vgrtanvgr1、杂技演员在做水流星表演时,用绳系着装有水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,若水的质量m=0.5kg,绳长l=60cm,(g取10m/s2)求:(1)最高点水不流出的最小速率;(2)水在最高点速率v=3m/s时,水对桶底的压力。m/s;2.5N6