5.7《生活中的圆周运动》-人教版高中物理必修二教学课件 (共34张PPT)

生活中的圆周运动 火车车轮的结构特点： 一、铁路的弯道 火车转弯（内外轨道等高） 向左转 N G （1） 火车转弯处内外轨无高度差 外轨对轮缘的弹力F就是使火车转弯的向心力 外轨和外轮之间的磨损大， 铁轨容易受到损坏 向左转 N G F R V2 根据牛顿第二定律F=m 可知 火车质量很大 外轨对轮缘的弹力很大 （2 ）转弯处外轨高于内轨 根据牛顿第二定律 外轨对外轮缘有弹力 内轨对内轮缘有弹力 学.科.网 R V2 m F=mg tan α= V= Rg tanα V ＞ Rg tanα V＜ Rg tanα α N G F α 2、当外轨略高于内轨时： 火车受力： 竖直向下的重力 G 垂直轨道面的支持力 N 火车的向心力： 由G和N的合力提供 G N F 当 时，车轮对内外轨都无压力。 在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了( ) A．减轻火车轮子挤压外轨 B．减轻火车轮子挤压内轨 C．使火车车身倾斜，利用重力 和支持力的合力提供转弯所需向心力 D．限制火车向外脱轨 ACD 思考: 在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低是什么原因？ 如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是 ? （ （图） 设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，则火车转弯的规定速度为v0 ? F合=mgtanα≈mgsinα=mgh/L 由牛顿第二定律得： F合=man 所以mgh/L=m 即火车转弯的规定速度v0= 二、拱型桥 （ 1 ）汽车对桥的压力FN´= FN （２）汽车的速度越大 由上式和牛顿第三定律可知 根据牛顿第二定律 汽车开始做平抛运动． V R O G FN R V2 F向=G FN=m R V2 FN= G m 汽车对桥的压力越小 （３）当汽车的速度增大到V= 时,压力为零。 例2、质量为m的汽车以速度V通过半径为R的凹型桥。它经桥的最低点时对桥的压力为多大？比汽车的重量大还是小？速度越大压力越大还是越小？ 解： 由上式和牛顿第三定律可知 （ 1 ）汽车对桥的压力F1´= F1 （２）汽车的速度越大 根据牛顿第二