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文档简介

生活中的圆周运动

水平面的圆周运动知识回顾物体做圆周运动时，受力有何共同点物体要受到指向圆心的向心力向心力的特点方向：总是指向圆心大小：分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mgF“供需”平衡

物体做匀速圆周运动提供物体做匀速圆周运动的力物体做匀速圆周运动所需的力向心力公式的理解=从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体观看影片注意观察：赛车易发事故点在什么地方？水平弯道和凸形路面本节课内容

水平面内的圆周运动竖直面内的圆周运动（仅限最高点和最底点）水平面内的圆周运动(火车转弯为例)火车水平转弯时情况分析（内外轨道一样高）F由铁轨弹力F提供车轮介绍车轮介绍实例研究1——火车过弯火车以半径R=300m在水平轨道上转弯，火车质量为8×105kg，速度为30m/s。铁轨与轮之间的动摩擦因数μ=0.25。OmgFNFf设向心力由轨道指向圆心的静摩擦力提供代入数据可得：Ff=2.4×106N但轨道提供的静摩擦力最大值：Ff静m=μmg=1.96×106N“供需”不平衡，如何解决？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。火车受力垂直轨道面的支持力FNFN火车的向心力来源由G和FN的合力提供h竖直向下的重力GGF实例研究1——火车过弯当外轨略高于内轨时赛道的设计FNhFL如图所示，已知h,L,转弯半径R,车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?火车拐弯应以规定速度行驶例题研究与讨论3、若火车速度与设计速度不同会怎样？外侧内侧Fθ过大时：外侧轨道与轮之间有弹力过小时：内侧轨道与轮之间有弹力需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求。FN`FN`4、若火车车轮无轮缘，火车速度过大或过小时将向哪侧运动？过大时：火车向外侧运动过小时：火车向内侧运动FNmg离心向心思维拓展及应用

3、你观察过高速公路转弯处的路面情况吗?高速公路转弯处也是外高内底（并且超车道比主车道更加倾斜）1、山区铁路弯道过多，火车能否大面积提速？2、赛车影片中，若减少水平弯道处事故，你怎样设计转弯处的路面?向心、圆周、离心运动“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动供提供物体做圆周运动的力需物体做匀速圆周运动所需的力F=匀速圆周运动F<离心运动F>向心运动列车速度过快，造成翻车事故研究圆周运动的要点从“供”“需”两方面来进行研究“供”——分析物体受力，求沿半径方向的合外力“需”——确定物体轨道，定圆心、找半径、用公式，求出所需向心力“供”“需”平衡做圆周运动练习1电影片断中的问题在《头文字D》中，周杰伦饰演的角色是如何超过前面的赛车？请用今天所学的知识解释。练习2飞车走壁摩托车飞车走壁，请分析受力情况，解释现象练习3、求路面与水平面的夹角练习4、最佳方案火车以半径R=900m转弯，火车质量为8×105kg，速度为30m/s，火车轨距l=1.4m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，轨道应

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