内容正文:
第六章 圆周运动
6.4 生活中的圆周运动
人教版必修2
有一种骄傲,叫中国速度
轮缘
火车转弯问题:为什么设计成外轨道超高?
阅读课本:了解车轮的结构,分析火车运动与受力情况,找到向心力的来源,交流这种情况转弯存在的弊端
1. 若弯道处内外轨一样高
1. 若弯道处内外轨一样高
mg
FN
F外侧弹
外轨
内轨
一、火车转弯问题:
外侧铁轨对轮缘的弹力提供向心力
F外侧弹=F向=
v2
r
_
m
弊端:行驶速度低,磨损严重,高速时容易侧翻脱轨
阅读课本:分析火车运动与受力情况,找到向心力的来源,分析这种情况转弯存在的弊端
高速与安全的和谐
F合
3. 在弯道处外轨超高
F合 =mgtanθ= m
__
v2
r
铁轨无磨损,安全速度大! 方案合理!
mg
FN
新知探究一:火车转弯问题
θ
(阅读课本分析火车运动与受力情况,找出向心力的来源)
10
mg
FN
FN侧
轮缘受到外轨给它的弹力
mg
FN
FN侧
轮缘受到内轨给它的弹力
易磨损!不安全!
以规定速度行驶!!!
新知探究--火车转弯问题:
回味反思:
火车弯道处,外轨超高的设计,非常巧妙,只做了外轨超高这一小小的改动,非常巧妙地让重力与支持力的方向不在同一条直线上从而使两者的合力提供向心力,巧妙的解决了之前的问题。
学而不思则罔,思而不学则殆,学以致用。
二、竞技体育过弯时身体内倾
G
F支
G
F支
三、汽车水平弯道内转弯
☆问题1:汽车在水平路面上转弯时,受哪些力作用?转弯时,什么力提供向心力?画一画(参考右下图)
☆问题2:若赛车质量为m,转弯轨道半径为r,沿半径方向的最大静摩擦力为f,则赛车转弯的最大速度为多大?算一算
☆问题3:如遇雨雪天气,
转弯时要注意什么?说一说
二、汽车水平路面转弯
学以致用1:
中央电视台《今日说法》栏目报道了发生在湖南长沙某公路上的离奇交通事故:在公路转弯处外侧的李先生家门口,三个月内连续发生了八次大卡车侧翻的交通事故。经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图所示。为了避免事故再次发生,很多人提出了建议,下列建议中合理的是( )
A.在进入转弯处设立限速标志,提醒司机不要超速转弯
B.改进路面设计,增大车轮与路面间的摩擦
C.改造此段弯路,使弯道内侧低、外侧高
D.改造此段弯路,使弯道内侧高、外侧低
学以致用2、汽车在倾斜的弯道上拐弯,如图所示,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( )A. B
C
D
知识小结,方法建构
2、方法建构:处理圆周运动的一般步骤
1、知识小结:
(1)明确研究对象
(2)运动分析,确定圆心、半径和F向
(3)受力分析(沿半径方向),找到向心力来源F合
(4)用牛顿定律列方程F合=F向
火车转弯
竞技转弯
汽车转弯
谢谢大家!
学而不思则罔,思而不学则殆,学以致用。
做观察者,学习者,思考着,创新者,引领者。
Victory
Two Steps From Hell
Battlecry
16065.217
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