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

6.4 生活中的圆周运动 轮缘 轨距 认识火车构造 一、火车转弯 FN G 铁路的弯道 (1)内外轨道一样高时转弯 火车受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力. 外轨对轮缘的弹力F提供向心力F=F向 怎么办? m,v越大，挤压作用越大，铁轨和轮缘极易损坏 F (2) 外轨高内轨低时转弯 G Fn FN θ θ 此为火车转弯时的设计速度 r 火车行驶速率v>v规定 当火车行驶速率v>v0时 当火车行驶速率v<v0时 G FN FN′ 火车行驶速率v<v规定 G FN FN′ 外轨对轮缘有侧压力 内轨对轮缘有侧压力 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 生活中的类似问题 1．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（　　） 课堂练习 B A． B． C． D． 二、拱形桥（竖直面内的变速圆周运动） 最高点时受力分析如图所示 FN<G 即汽车对桥的压力小于其所受重力，处于失重状态。 当汽车行驶速度越大，汽车对桥面的压力越小。当 　　时，压力FN为零。处于完全失重状态。 　若汽车的运动速度变大，压力如何变化？ 思考与讨论： 地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。地面上有一辆汽车在行驶。 根据上面的分析，汽车速度越大，地面对它的支持力就越小。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零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？…… 凹形桥 最低点时受力情况 故压力大于重力，速度越大，对地面压力越大 　　FN>G，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超重状态。 2.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( ) A. a处  B. b处   C. c处    D. d处 a b c d D 课堂练习 三 航天器中的失重现象 一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，距地面一二百千米时，它的轨道半径近似等于地球半径，航天员受到地球引力近似等于重力 船舱对航天员的支持力为零，完全失重 四 离心运动 定义：做圆周运动的物体，所受的合力突然消失或合力不足以提供向心力时，物体将逐渐远离圆心的运动 离心运动的应用 1、洗衣机脱水 2、离心制管技术 3、制作“棉花”糖的原理 受力分析： 静摩擦力 f 提供向心力 mg FN f O 离心运动的防止 1.车辆转弯时要限速 2.高速砂轮限速 3．有一水平的转盘在水平面内匀速转动，在转盘上放一质量为m的物块恰能随转盘一起匀速转动，则下列关于物块的运动正确的是（　　） A．如果将转盘的角速度增大，则物块可能沿切线方向飞出 B．如果将转盘的角速度增大，物块将沿曲线逐渐远离圆心 C．如果将转盘的角速度减小，物块将沿曲线逐渐靠近圆心 D．如果将转盘的角速度减小，物块可能沿曲线逐渐远离圆心 课堂练习 B Lavf53.24.2 $$