云南省峨山彝族自治县第一中学高中物理人教版必修二 5.7生活中的圆周运动 (共75张PPT)

第五章 曲线运动 7.生活中的圆周运动 【学习目标】 【知识梳理】 【考点突破探究】 一、火车转弯问题 二、拱形桥问题 三、对离心运动的理解 四、竖直面内圆周运动中的 “轻绳模型”和“轻杆模型” 【随堂达标检测】 FormatFactory : www.pcfreetime.com 1．火车转弯处，外轨略高于内轨，使得火车所受支持力和重力的合力提供向心力。当火车以合适的速率通过弯道时，可以避免火车轮缘对内、外轨的挤压磨损。 2．汽车过拱形桥时，在凸形桥的桥顶上，汽车对桥的压力小于汽车重力，汽车在桥顶的安全行驶速度小于eq \r(gR)；汽车在凹形桥的最低点处，汽车对桥的压力大于汽车的重力。 3．绕地球做匀速圆周运动的航天器中，宇航员具有指向地心的向心加速度，处于完全失重状态。 4．做圆周运动的物体，当合外力突然消失或不足以提供向心力时， 物体将做离心运动；当合外力突然大于所需向心力时，物体将做近心运动。 一、铁路的弯道 1．火车在弯道上的运动特点：火车在弯道上运动时做 ，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的 。 圆周运动 向心力 2．铁路弯道的特点 (1)火车车轮的结构特点 火车的车轮有突出的轮缘，如图所示，且火车在轨道上运行时，有突出轮缘的一边在两轨道内侧，这种结构特点，主要是有助于固定火车运动的轨迹。 (2)转弯处 略高于 。 (3)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道 。 (4)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心，它提供了火车做圆周运动的 。 外轨 内轨 内侧 向心力 [说明] (1)如果在转弯处内外轨道一样高，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯时的向心力，如图所示。但火车质量太大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损。 (2)修筑铁路时，在转弯处使外轨略高于内轨，并根据弯道的半径和规定的行驶速度，适当选择内、外轨的高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供。这样，轨道与轮缘也就几乎没有挤压了。 二、拱形桥 1．向心力来源：汽车过拱形桥时做圆周运动，所需向心力由 和桥面的 提供。 重力 支持力 2．拱形桥上的受力特点 向上 超重 (1)通过凸形