6.4 生活中的圆周运动 课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

生活中的圆周运动 一、 火车转弯 思考？1：火车转弯的圆周平面在什么方向上？ 2:火车转弯处的两个铁轨高度与直道处是否相同? 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 火车车轮的结构特点： 　　让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。 FN G o F 火车转弯向心力的来源探究 火车在水平方向上转弯是什么力提供向心力呢？ 当v=v0时（F合=F需）：轮缘不受侧向压力 当v>v0时（F合<F需） ：轮缘受到外轨 向内的挤压力 当v<v0时（F合>F需） ：轮缘受到内轨 向外的挤压力 结论 探究： 如果重力和支持力的合力提供向心力转弯。那么火车在弯道处的速度应该是多大？（车的质量是m,轨道的倾角是θ。） FN G F θ θ 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 7 改为m/s 思考2：赛车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢？ 把转弯处的道路修成外高内低。让重力和支持力的合力提供向心力。 8 二、车过拱桥 探究：车在桥的顶点受到了哪些力？是什么力提供了向心力？ 二、车过拱桥 探究1：如果重力和支持力提供向心力。车的质量为m，最高点速度为v，桥半径为R，那么车在最高点时对桥的压力为多大？ 探究2：若车速增大，桥的压力如何变化？可不可能是零？此时车做的是什么运动？ FN FN’ mg 思考： 地球可以看做一个巨大的拱行桥，桥面的半径是地球半径（约为6400km）。地面上有一辆车，假设可以不断加速，会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是0？ 在生活中的凹形桥 探究1：凹形桥向心力的来源是什么？ 探究2：若汽车质量为m，通过桥最低点速度为v，桥半径为R，则在最低点汽车对桥的压力为多大？ 二、竖直平面内的圆周运动 2、汽车过凹桥 FN R mg FN’ 汽车过拱桥重力和支持力的合力提供向心力。 凹形桥：FN-mg=mv2/R FN = mg+mv2/R 压力大于重力车处于超重 例1：质量 m=1t的火车在轨道上行驶,假设火车内外轨连线与水平面夹角为45度 .（此时并不翻倒），弯道处的半径R=40m. 试求出当火车速度为多少时，轨道与车轮边缘无挤压(g=10m/s2 )． 例2：一辆质量为m=2.0t的小轿车,驶过半径为R=90m的一段凸形拱桥面,重力加速度为g=10m/s2,求: 1、若汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面的压力是多大? 2、当汽车以多大速度通过桥面最高点时,对桥面的压力为零? 课堂小结： 1：火车转弯重力和支持力的合力提供 向心力 mgtanө=mv2/R 2：汽车过拱桥重力和支持力的合力提供 向心力 凸形桥：mg-FN=mv2/R 凹形桥：FN-mg=mv2/R 16 家庭作业： 1：教材27页第三题 2：练习册随堂练习的2题3题A级基础巩固的1—6题 17 生活中开车千万不要超速转弯！ 谢谢大家！ $$