第七节生活中的圆周运动

第七节生活中的圆周运动第一页，共二十八页，2022年，8月28日一、火车拐弯火车转弯时什么力提供向心力？第二页，共二十八页，2022年，8月28日GFNF弹外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。第三页，共二十八页，2022年，8月28日火车的轮缘第四页，共二十八页，2022年，8月28日重力和支持力的合力提供向心力，以减少外轨与轮缘之间的挤压。第五页，共二十八页，2022年，8月28日(1)

当v=v0时：(2)

当v>v0时：(3)

当v<v0时：轮缘不受侧向压力;轮缘受到外轨向内的挤压力;轮缘受到内轨向外的挤压力。F弹F弹第六页，共二十八页，2022年，8月28日赛场弯道设计外高内低第七页，共二十八页，2022年，8月28日汽车转弯第八页，共二十八页，2022年，8月28日1、在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，下列说法错误的是()A、减轻火车轮子挤压外轨B、减轻火车轮子挤压内轨C、使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力D、限制火车向外脱轨B第九页，共二十八页，2022年，8月28日例、已知火车速度为30m/s，弯道半径r=900m，火车的质量为8×105kg

(取g=10m/s2)，求：（1）转弯时所需的向心力多大？（2）若轨道不受轮缘挤压，求轨道与水平面夹角θ的正切值。（3）若火车速度为40m/s，此时轮缘的受力情况如何？第十页，共二十八页，2022年，8月28日FN二、拱形桥G当v非常大时可能出现什么现象？第十一页，共二十八页，2022年，8月28日第十二页，共二十八页，2022年，8月28日第十三页，共二十八页，2022年，8月28日FN凹形桥G当v非常大时可能发生什么状况？如汽车不在拱形桥的最高或最低点，它的运动还能用刚才的方法求解吗？第十四页，共二十八页，2022年，8月28日2、汽车匀速率通过半径为R的拱形路面，关于汽车的受力情况，下列说法正确的是（）A、汽车对路面的压力大小不变，总是等于汽车的重力B、汽车对路面的压力大小不断发生变化，总是小于汽车所受重力C、汽车的牵引力不发生变化D、以上说法都错B第十五页，共二十八页，2022年，8月28日思考与讨论：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。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？第十六页，共二十八页，2022年，8月28日三、航天器中的失重现象

什么维持近地航天器做圆周运动？万有引力第十七页，共二十八页，2022年，8月28日设航天器质量为M，它绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员的质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力，试求飞船速度多大？座舱对宇航员的支持力多大？完全失重！第十八页，共二十八页，2022年，8月28日做圆周运动的物体，在其所受合外力突然消失，或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。四、离心运动作离心运动的条件：第十九页，共二十八页，2022年，8月28日

物体做圆周运动需要什么条件？当F合=Fn，做圆周运动；当F合<Fn，当F合>Fn，做向心(近心)运动。做离心运动；合第二十页，共二十八页，2022年，8月28日思考：要防止离心现象发生，该怎么办？A、减小运动速度，使物体作圆周运动时所需的向心力减小；B、增大合外力，使其达到物体作圆周运动时所需的向心力。第二十一页，共二十八页，2022年，8月28日离心运动的应用第二十二页，共二十八页，2022年，8月28日啤酒何以清澈透亮？

原来这也与离心分离密切相关。因为麦汁中含有一种极不稳定的冷凝固物，应尽量减少其含量才能保证啤酒不出现冷混浊现象。然而，这种冷凝固物的粒子极为微小，直径仅有0.1―0.5微米，很难除净。但若采用高速离心机进行分离处理，就比较容易实现净化。因为这种粒子虽然微小，但由于存在密度差，一旦进入强大的离心力场后，二者立即“分道扬镳”，从而可以很容易地把冷凝固粒子剔除。从蔗糖水溶液中分离蔗糖，也需依靠离心沉降方法。第二十三页，共二十八页，2022年，8月28日制作“棉花”糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，往内筒加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁，内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状，到达温度较低的外筒就会迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。第二十四页，共二十八页，2022年，8月28日

“离心浇铸”技术模具绕一固定轴旋转，当达到500转每分时，将融化了的液态金属倒入其中，它将以巨大的惯性离心力向模具壁紧压，同时夹杂在液态金属里的气体和熔渣，由于其密度远小于液态的金属，因此它们将从金属里被分离出来。按此法浇铸出的金属零件密实、均匀、不含气泡和裂痕，大大提高了使用寿命。

第二十五页，共二十八页，2022年，8月28日B3、下列说法正确的是()A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故第二十六页，共二十八页，2022年，8月28日4、为防止汽车在水平路面转弯时出现“打滑”现象，可以()A、增大汽车转弯时的速度B、减小汽车转弯时的速度C、增大汽车与路面间的摩擦D、减小汽车与路面间的摩擦BC第二十七页，共二十八页，2022年，8月28日5、下列说法中错误的有（