【高中物理】生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 課件 2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

6.4

生活中的圓周運(yùn)動(dòng)新人教版高中物理必修2火車(chē)轉(zhuǎn)彎脫軌的原因是什么？超速嚴(yán)禁超速觀察：火車(chē)車(chē)輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)輪緣輪緣外軌內(nèi)軌FN外軌對(duì)輪緣的彈力可以提供火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力輪緣內(nèi)軌外軌

當(dāng)兩軌高度相等時(shí)，什么力提供火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力？假如你是設(shè)計(jì)師，你會(huì)如何設(shè)計(jì)鐵路的彎道？FNG外軌內(nèi)軌FN輪緣rr內(nèi)軌外軌什么力提供火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力？重力和支持力的合力真實(shí)的鐵路彎道的特點(diǎn)內(nèi)軌外軌特點(diǎn)：內(nèi)軌低、外軌高真實(shí)的鐵路彎道的特點(diǎn)內(nèi)軌外軌特點(diǎn)：內(nèi)軌低、外軌高假如你是設(shè)計(jì)師【思考】你設(shè)計(jì)了一段半徑為r，傾角為θ的彎道你會(huì)如何規(guī)定火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度？FNmgr火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度和什么有關(guān)系？火車(chē)的質(zhì)量m？彎道的半徑？彎道的傾角？受力分析求解火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力表達(dá)式分類(lèi)

受

力

分

析

圖

分析結(jié)果<內(nèi)外軌對(duì)火車(chē)均無(wú)側(cè)向壓力外軌道對(duì)火車(chē)有側(cè)向壓力內(nèi)軌道對(duì)火車(chē)有側(cè)向壓力生活中還有哪些圓周運(yùn)動(dòng)與火車(chē)轉(zhuǎn)彎類(lèi)似？請(qǐng)看下圖，試著定性分析汽車(chē)以最高速度轉(zhuǎn)彎時(shí)的受力情況rmgFNFfθθθ汽車(chē)正以v0的速度行駛，汽車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方x0處有一排釘子，為了不碰到釘子，司機(jī)應(yīng)該采取剎車(chē)的方式還是打急轉(zhuǎn)彎的方式？（假設(shè)司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間t0相同，且只能選擇一種方式，地面和汽車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ）提示：畫(huà)出兩種方式的運(yùn)動(dòng)軌跡剎車(chē)轉(zhuǎn)彎r總結(jié)1.明確研究對(duì)象，把物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)2.分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，能構(gòu)建完整的圓周軌跡，并得到物體做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心位置，半徑，線速度，角速度，周期，轉(zhuǎn)速的大小求得物體所需的向心力大小。3.分析物體的受力情況，按照重力，彈力，摩擦力的順序畫(huà)出物體的受力示意圖，并能建立合適的直角坐標(biāo)系（一條坐標(biāo)軸沿半徑方向）進(jìn)行正交分解，求得沿半徑方