陜西省安康市石泉縣高中物理 第2章 研究圓周運(yùn)動 2.3 圓周運(yùn)動案例分析（三）課件 滬科版必修2.ppt

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1、處理勻速圓周運(yùn)動問題的一般步驟：,（1）明確對象，找出圓周平面，確定圓心和半徑,（2）進(jìn)行受力分析，畫出受力分析圖,（3）求出在半徑方向的合力，即向心力,（4）用牛頓第二定律 結(jié)合勻速圓周運(yùn)的特點(diǎn)列方程求解。,圓周運(yùn)動案例分析 (三),水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)彎問題,水平面內(nèi)圓周運(yùn)動,一、火車轉(zhuǎn)彎：,二、汽車轉(zhuǎn)彎：,1、內(nèi)外軌道一樣高時：,向心力 F 由外側(cè)軌道對鐵軌的壓力提供,直道行駛時，火車受力情況：重力、鐵軌的支持力、機(jī)車的牽引力、空氣及鐵軌的阻力。輪緣并不與鐵軌相互作用。,在水平彎道上轉(zhuǎn)彎時，,外軌和外輪之間的磨損大， 鐵軌容易受到損壞,,N,一、火車轉(zhuǎn)彎,【例題1】火車在水平軌道上轉(zhuǎn)彎

2、時，若轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌道一樣高，則火車轉(zhuǎn)彎（ ） A對外軌產(chǎn)生向外的擠壓作用 B對內(nèi)軌產(chǎn)生向外的擠壓作用 C對外軌產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用 D對內(nèi)軌產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用,A,（2）火車的向心力：,由G和N的合力提供,2、當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時：,（1）火車受力：,豎直向下的重力 G,垂直軌道面的支持力 N,【例題2】火車鐵軌轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是（ ） A為了使火車轉(zhuǎn)彎時外軌對于輪緣的壓力提供圓周運(yùn)動的向心力 B為了使火車轉(zhuǎn)彎時的向心力由重力和鐵軌對車的彈力的合力提供 C以防列車傾倒造成翻車事故 D為了減小火車輪緣與外軌的壓力,BD,h是內(nèi)外軌高度差，L是軌距,,G,N,,,,h

3、,L,,F,,,,,注意這時的向心力是水平的,,,,,,F=mgtanmgsin=mgh/L,,,,,（3）什么情況下可以使鐵軌和軌緣之間的擠壓消失呢？,,在實(shí)際中，鐵軌修好之后h、R、L一定，又g是定值，所以火車拐彎時的車速是一定值,（4）當(dāng)火車行駛速率vv0時，,外軌對輪緣有側(cè)壓力；,（5）當(dāng)火車行駛速率v

4、滑的最大速率是多大?,【例題3】汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動，甲車在乙車的外側(cè)。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為f甲和f乙。以下說法正確的是（ ） Af甲小于f乙 Bf甲等于f乙 Cf甲大于f乙 Df甲和f乙大小均與汽車速率無關(guān),A,摩托車過彎道,2、傾斜路面上：,例4、(多選)(2013全國新課標(biāo))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)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為vc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vc，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動 C車速雖然高于vc，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(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，vc的值變小,【例題5】如圖所示，公路轉(zhuǎn)彎處路面跟水平面之間的傾角=150，彎道半徑R=40m，求：汽車轉(zhuǎn)彎時規(guī)定速度應(yīng)是多大？,