生活中的圆周运动1

1、生活中的圆周运动生活中的圆周运动湖南师大附中：邱建忠一、水平方向圆周运动（转弯问题）一、水平方向圆周运动（转弯问题）o1、自行车转弯、自行车转弯感受：骑自行车转弯时，身体的姿势感受：骑自行车转弯时，身体的姿势是怎样的？是怎样的？思考：是什么力提供向心力？思考：是什么力提供向心力？o2、汽车转弯、汽车转弯思考：汽车在水平地面上转弯又是什思考：汽车在水平地面上转弯又是什么力提供向心么力提供向心 力的呢？力的呢？OmgFNFf引申：引申：在高速公路的拐弯处，路在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的高一些路面比右侧的高

2、一些.（4 4）解方程，对结果进行必要的讨论。）解方程，对结果进行必要的讨论。一、运用向心力公式解题的步骤：一、运用向心力公式解题的步骤：（1 1）明确）明确研究对象研究对象，确定它在哪个，确定它在哪个平面平面内做圆周运动，找到内做圆周运动，找到圆心和半径圆心和半径。（2 2）确定研究对象在某个位置所处的）确定研究对象在某个位置所处的状态，进行具体的状态，进行具体的受力分析受力分析，分析是哪，分析是哪些力提供了向心力。些力提供了向心力。（3 3）建立）建立正交坐标正交坐标，据向心力公式列，据向心力公式列方程。方程。一、水平方向圆周运动（转弯问题）一、水平方向圆周运动（转弯问题）o 3、火车转弯

3、、火车转弯车轮介绍车轮介绍弊端分析弊端分析火车火车水平转弯水平转弯时情况时情况分析分析1. 内外轨道内外轨道 一样高一样高FF向心力的来源由外侧轨道对由外侧轨道对车轮轮缘的车轮轮缘的挤挤压力压力F提供提供车轮介绍车轮介绍2vFFFmr向合FNG2、实际应用中的处理、实际应用中的处理GNF向心力由向心力由重力重力G和支持和支持力力N的合力的合力提供提供外轨略高于内外轨略高于内轨轨火车受力火车受力垂直轨道面的支持垂直轨道面的支持力力 NN火车的向心力来源火车的向心力来源由由G和和N的合力的合力提供提供h竖直向下的重力竖直向下的重力 GGFtanFFmg向心力合NhFL如图示如图示 知知 h , L

4、,转弯转弯半径半径R,车轮对内外轨车轮对内外轨都无压力都无压力,质量为质量为m的的火车运行的速率应该火车运行的速率应该多大多大?火车拐弯应以规定速度行驶火车拐弯应以规定速度行驶例题例题FF合向2vRm g t a n= mtanhLtan/vgRgRh L火车行驶速率火车行驶速率vv规定规定 当火车行驶速率当火车行驶速率vv规定规定时，时， 当火车行驶速率当火车行驶速率vv规定规定时，时，GNN火车行驶速率火车行驶速率vv规定规定时时GNN 外轨对轮缘有侧压力外轨对轮缘有侧压力；内轨对轮缘有侧压力。内轨对轮缘有侧压力。2tanvFmFmgR向心力合例例2，火车以半径火车以半径R= 900 m转

5、弯，火车转弯，火车质量为质量为8105kg ，速度为速度为30m/s，火，火车轨距车轨距L=1.4 m，要使火车通过弯道时要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支仅受重力与轨道的支持力，轨道应该垫的持力，轨道应该垫的高度高度h？（？（较小时较小时tan=sin）FNmgFh思考：速度大于规思考：速度大于规定速度，怎样？速定速度，怎样？速度小于规定速度，度小于规定速度，怎样？怎样？一、水平方向圆周运动（转弯问题一、水平方向圆周运动（转弯问题）o4、飞机转弯、飞机转弯观察机翼是怎样观察机翼是怎样的？的？受力情况怎样？受力情况怎样？是什么力提供向是什么力提供向心力？心力？GF1在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（速度增大以后，下列说法正确的是（ ）A物体所受弹力增大，摩擦力也增大了物体所受弹力增大，摩擦力也增大了B物体所受弹力增大，摩擦力减小了物体所受弹力增大，摩擦力减小了C物体所受弹力和摩擦力都减小了物体所受弹力和摩擦力都减小了D物体所受弹力增大，摩擦力不变物体所受弹力增大，摩擦力不变练习：练习：2。汽车在水平路面上沿半径为。汽车在水平路面上沿半径为r的弯的弯道行驶，路面作用于