5.7生活中的圆周运动—2020-2021学年人教版高中物理必修二课件

5.7 生活中的圆周运动 人教版 高中物理必修二 第五章曲线运动 一、火车转弯问题 如图所示,火车转弯时的运动是圆周运动,分析火车的运动并回答下列问题。 一、火车转弯问题 1.如果轨道是水平的,火车转弯时受到哪些力的作用?需要的向心力由谁来提供? 2.第1问中获得向心力的方法好不好?为什么?若不好,如何改进? 3.当轨道平面与水平面之间的夹角为α,转弯半径为R时,火车行驶速度多大轨道才不受挤压? 解答:轨道水平时,火车受重力、支持力、轨道对轮缘的弹力、向后的摩擦力,向心力由轨道对轮缘的弹力来提供。 解答:这种方法不好,因为火车的质量很大,行驶的速度也不小,轮缘与外轨的相互作用力很大,轨道会受到损坏。改进方法:在转弯处使外轨略高于内轨,重力和支持力的合力提供向心力,这样外轨就不受轮缘的挤压了。 铁路转弯处的圆弧半径为R,内侧和外侧的高度差为h,L为两轨间的距离,且L≫h,如果列车转弯速率大于,则(　　)。 A.外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B.铁轨与轮缘间无挤压 C.内侧铁轨与轮缘间产生挤压 D.内外铁轨与轮缘间均有挤压 A　 一、火车转弯问题 火车转弯时需要以规定的速度行驶,实际上是为了行车的安全考虑。 (1)当v=v限时,F向=F,即转弯时所需的向心力等于支持力和重力的合力,这时内、外轨均无侧压力,这就是设计的限速状态。 (2)当v>v限时,F向>F,即所需的向心力大于支持力和重力的合力,这时外轨对车轮有侧压力,以弥补向心力的不足部分。 (3)当v<v限时,F向<F,即所需的向心力小于支持力和重力的合力,这时内轨对车轮有侧压力,以抵消向心力过大的部分。 二、汽车过桥问题 中国人逢山开路,遇水搭桥,建立了便捷的公路交通网络。桥梁是交通体系中必不可少的组成部分,图片中为我们呈现了拱形桥、凹形桥,还有平直的桥。 二、汽车过桥问题 如图所示，在某次军事演习中，一辆战车以恒定的速度在起伏不平的路面上行进，战车在哪一点对路面的压力最大？在哪一点对路面的压力最小呢？ 提示：战车在B点时对路面的压力最大，在A点时对路面压力最小。 二、汽车过桥问题 关于汽车过桥问题，用图表概括如下： 二、汽车过桥问题 内容项目 汽车过凸形桥 汽车过凹形桥 以向心力方向为正方向 mg－FN＝m　FN＝mg－m FN－mg＝m　FN＝mg＋m 牛顿第三定律 F压＝FN＝