内容正文:
第3节 离 心 现 象
一、车辆转弯时所需的向心力
任务驱动 高速公路转弯处的路面及铁路转弯处的轨道都是外高内低,这样的设计有什么道理?
提示:做圆周运动需要向心力,这样可以靠支持力和重力的合力提供圆周运动所需的向心力。
1.汽车在水平路面上转弯:
(1)汽车、摩托车在水平面内转弯,其向心力是由地面
的_________提供的。
(2)如果弯道的半径一定,根据向心力的公式f=m 可
知,速度越大,需要的_______越大,_________就越大,汽
车的速度超过一定的限度,达到_____________以后,汽
车就会向___打滑。
静摩擦力
向心力
静摩擦力
最大静摩擦力
外
2.火车转弯:
(1)火车车轮的结构特点。
火车的车轮有突出的_____,且火车在轨道上运行时,有
突出轮缘的一边在两轨道的内侧,这种结构有助于固定
火车运动的轨迹。
轮缘
(2)火车转弯时的运动特点。
火车转弯时实际是在做_____运动,因而具有_________
___,由于其质量巨大,所以需要很大的_______。
(3)火车转弯时向心力来源。
在修筑铁路时,要根据弯道的半径和规定的行驶速度,
适当选择内外轨的高度差,使转弯时所需的向心力几乎
完全由重力G和支持力N的_____提供。
圆周
向心加速
度
向心力
合力
3.飞机转弯:
飞行中的飞机要改变飞行方向时,飞机的机身也要倾斜,
飞机转弯时所需的向心力由重力和空气对它的作用力
的_____提供。
合力
二、竖直平面内的圆周运动分析
任务驱动 汽车在经过凸形桥路面和凹形桥路面时都不宜高速行驶,这是为什么?
提示:经过凸形桥路面高速行驶时支持力小于重力,汽车容易飘起来,经过凹形桥路面高速行驶时支持力大于重力,容易爆胎。
1.汽车过拱形桥:
汽车在拱形桥最高点时,如图所示,
向心力为F=mg-N=m 。
汽车对桥面的压力N′=N=________,
故汽车在拱形桥上运动时,对桥面的压力_____汽车的重
力。
mg-m
小于
2.汽车过凹形桥:
汽车在凹形桥最低点时,如图所示,
向心力F =N-mg= 。
汽车对桥面的压力N′=N=________。
故汽车在凹形桥上运动时,对桥面的压力_____汽车的重力。
mg+m
大于
三、离心运动与离心现象
任务驱动 用绳子系着小球用力旋转使小球做圆周运动