2.3 生活中的圆周运动课件-2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

2.3 生活中的圆周运动 新粤教版（2019）高中物理必修第二册 第二章 生活实例：公路弯道拐弯 公路弯道 当汽车在公路上转弯的过程中，汽车在做什么运动？ 圆周运动 向心力是由谁来提供？ 静摩擦力 问题：汽车在半径为r的水平弯道上转弯，如果汽车与地面的滑动摩擦系数为μ，那么使汽车不发生侧滑的最大速率是？ 在转弯处，为什么会有减速标志？ 公路弯道 所以， 当汽车所受最大静摩擦力提供向心力时， 解得，汽车转弯时的安全速度： 由此可见:当汽车转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了这个速度,汽车将发生侧滑现象。 (1) 增大转弯半径 (2) 增加路面的粗糙程度 (3) 司机应该减速慢行 除了以上方法来防止汽车侧滑现象发生外，还有什么方法，使汽车不必大幅减速，依然可以安全通过？ 公路弯道 如何来避免这种侧滑现象发生？ 赛道（公路）的设计 观察图片： 赛道及公路弯道有什么特点？ 为什么要这样设计？ 路面是倾斜的 θ x y 由谁来提供向心力？ 当汽车转弯时，只受到 和 由 来提供向心力 此时，汽车的转弯速度为： θ 赛道的设计 如果汽车在倾斜的路面上转弯，速度大小不等于 此时由哪些力的来提供向心力？ 当车速 θ x 不足以提供汽车做圆周运动的向心力 由哪些力参与提供部分向心力？ 的水平方向分力来提供部分向心力 此时，车轮所受静摩擦力沿斜面向下 y 当车速 θ x 提供汽车做圆周运动的向心力有多余 由哪些力参与抵消部分向心力？ 的水平方向分力来抵消部分向心力 此时，车轮所受静摩擦力沿斜面向上 赛道的设计 铁路弯道 问题：火车转弯是什么力提供向心力？ 火车车轮有突出的轮缘 铁路弯道 车轮的构造： 外轨 内轨 外轨对轮缘的弹力提供向心力 铁路的弯道——内外轨一样高 思考：当火车质量、速度比较大时，故所需向心力也很大。挤压带来后果会怎样? 物理模型 怎么来解决这一问题？ 工程师在设计时，让弯道处铁轨的外轨略高于内轨 G N . F 铁路的设计——外轨高于内轨 θ FN G FNx 此时，火车转弯时所需的向心力由谁提供？ 当火车转弯时只受到重力G与支持力FN 此时，外轨对轮缘无挤压 FNy 此时，轮缘受到外轨向内的弹力，该弹力的水平分力提供部分向心力 G FN θ F 若火车的速度大于这个值时，会怎