高中物理-生活中的圆周运动教学课件设计

5.7生活中的圆周运动第一课时1.铁路的弯道思考火车在水平轨道（内外轨道一样高）上转弯时，所需的向心力由谁提供？外轨内轨

火车水平转弯时情况分析：由外侧轨道对车轮轮缘的挤压力F提供向心力FF研究与讨论1、请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道？实际火车与轨道设计中，利用轮缘可增加小部分的向心力；垫高外轨可增加较多的向心力。FNGoFF合=mgtanθ=mv2/R火车转弯安全速度1、当火车行驶速率时，F=F向，内外轨道对轮缘都没有压力3、当火车行驶速率时，F>F向，

道对轮缘有侧压力2、当火车行驶速率时，F<F向，

道对轮缘有侧压力赛场弯道设计外高内低zxxkw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？例题1巩固练习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汽车过拱桥实例2mgFN当时，汽车离开拱形桥做平抛运动思考与讨论：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？此时速度多大？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？你见过凹形的桥吗？纪念园里的铁索桥汽车过凹形桥mgFN

一辆质量ｍ＝2.0ｔ的小轿车，驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2．求：（1）若桥面为凸形，汽车以10m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大?

（2）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力?

（3）若桥面为凹形，汽车以20m／s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大?例题2mgFNmgFNmgFN巩固练习2：如图所示,汽车质量为1.5×104kg,以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,桥面圆弧半径都为15ｍ,如果桥面承受的最大压力不得超过2.0×105N.1.汽车允许的最大速率是多少?2.汽车以此速率驶过桥面的最小压力是多少?（ｇ＝10m/s2）（1）铁路的弯道:

（2）汽车过拱桥（3）处理圆周运动的解题步骤课堂小结

（2）汽车过桥问题：

①

分析步骤：确定研究对象；分析汽车的受力情况；找圆心；确定F合即F向心力的方向；列方程，得结论。

②

结论：汽车对桥面的压力小于汽车的重力mg；汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小。

思考：司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶，突然发现前方有一堵墙，他是刹车好还是转弯好呢？（设转弯时汽车作匀速圆周运动，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）分析：设汽车原来的速度为v，汽车与地面的摩擦因数为μ，汽车的质量为m，刹车时：μmg=ma，则a=μg，向前滑行的距离为：s=v2/2a=v2/2μg，转弯时：μmg=mv2/R，得：R=v2/μg因s〈R，故刹车比转弯好5.汽车与路面的动摩擦因数为m

，公路某转弯处半径为R（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），问：（1）若路面水