3.3 离心现象-2021-2022学年高一物理备课必备课件（鲁科版2019必修第二册）

第三节 离心现象 高中物理必修二 第三章 圆周运动 车在转弯时较容易发生事故？ 如何避免这种事件的发生？ 圆周运动 一、车辆转弯时所需的向心力 汽车在水平地面上转弯时是什么力提供向心力的呢? O mg N f 汽车在水平路面上转弯所需要的向心力来源:汽车侧向所受的静摩擦力。 当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大，汽车做圆周运动。 O mg N f 供＝需 匀速圆周运动 供<需 侧滑 当所需要的向心力大于所能提供的向心力（即最大静摩擦力）时，汽车将发生侧滑现象。 1、水平公路上行驶的汽车，质量为m转弯半径为50m，车轮与路面间的最大静摩擦力为0.8mg，则转弯时汽车允许的最大行驶速度？ 练习 为了给汽车提供转弯时所需的向心力，高速公路的弯道通常都设计成外高内低。 2、质量为m的汽车在路基宽为L，外侧比内侧高h的路面转弯时，转弯半径为r，要使车轮与路面的横向摩擦力为0，则车速应多大？ L h 思考：火车转弯时是在做圆周运动，什么力提供向心力？ G 外轨 内轨 N F 外轨对轮缘的弹力 内外轨道一样高 O 火车水平转弯时情况分析：由外侧轨道对车轮轮缘的挤压力F提供向心力 思考：靠这种办法得到的向心力缺点是什么？如何解决这一实际问题？ 8 8 外轨高于内轨 在转弯处外轨略高于内轨 θ FN G O F合 θ 火车转弯所需的向心力的方向是在水平方向上还是在与斜面平行的方向上？ 轨道对轮缘无挤压，此时火车的速度为多大？ 若火车的速度大于或小于这个值时，轨道对轮缘有挤压吗？ 2、当 1、当 ： G FN θ 轮缘受到外轨向内的挤压力，外轨易损坏。 G FN θ F F 轮缘受到内轨向外的挤压力，内轨易损坏。 10 10 练习 3、火车以半径R= 900 m转弯，火车质量为m=8×105kg ，速度为v=30m/s，火车轨距L=1.4 m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，轨道应该垫的高度h？(θ较小时tanθ=sinθ） N mg F θ h 解： 依题意得，重力与支持力的合力为向心力。 又 解得： 思考:飞机转弯时是在做圆周运动，什么力提供向心力？ 二、竖直平面内的圆周运动分析 汽车在经过凸形路面和凹形路面时都不宜高速行驶，这是为什么呢？ 1.求汽车以速度v过半径为r 的拱桥最高点时对拱桥的压力？ 【解】G和N的合力