向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

向心力的實(shí)例分析

第一課時(shí)5/8/20241向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)回顧向心力的表達(dá)式：需求量5/8/20242向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)回顧向心力的來(lái)源GNTGTGTT1T2向心力的來(lái)源：可以是某一個(gè)力,也可以是某些力的合力,也可以是某個(gè)力的分力.5/8/20243向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)解決圓周運(yùn)動(dòng)的基本思路向心力的來(lái)源“供”F向心力的表達(dá)式“需”=做勻速圓周運(yùn)動(dòng)5/8/20244向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)解決圓周運(yùn)動(dòng)的思路：1.確定圓軌道及圓心和半徑2.受力分析，找到向心力3.列出向心力表達(dá)式方程5/8/20245向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例一——火車轉(zhuǎn)彎思考：火車在平直的鐵軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。受力情況如何？FGNf5/8/20246向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例一——火車轉(zhuǎn)彎思考：火車在水平彎道（內(nèi)外軌道等高）轉(zhuǎn)彎時(shí)什么力提供向心力？5/8/20247向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)踏面5/8/20248向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)1.認(rèn)識(shí)火車的“車輪”：內(nèi)軌外軌輪緣外輪內(nèi)輪實(shí)例一——火車轉(zhuǎn)彎輪距5/8/20249向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)NGN外實(shí)例一——火車轉(zhuǎn)彎討論：火車在水平彎道（內(nèi)外軌道等高）轉(zhuǎn)彎時(shí)

①受力情況如何？②什么力提供向心力？為什么？

外軌內(nèi)軌外軌內(nèi)軌N外F牽f切5/8/202410向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)③內(nèi)外軌道一樣高有什么弊端？外軌內(nèi)軌N外NG外火車質(zhì)量m很大外軌與輪緣的相互作用力很大外軌和外輪之間的磨損大，鐵軌容易受到損壞討論：若要解決這個(gè)問(wèn)題？能采取什么可行性措施？（目的是減少外軌與外輪之間的擠壓）5/8/202411向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)高速列車5/8/202412向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)α②若鐵軌不受側(cè)向壓力什么力提供向心力？由G和N的合力提供請(qǐng)同學(xué)們畫出合力解決方案：將鐵軌做成“外高內(nèi)低”的傾斜狀態(tài)①受力分析GN外軌內(nèi)軌5/8/202413向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)αGN圓心θθFR向心力方程怎么列？mgtanθ=火車轉(zhuǎn)彎5/8/202414向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)例1、設(shè)一輛質(zhì)量為m的火車，在外軌抬高角度為θ，軌道半徑為r的彎道勻速行駛，若鐵軌不受側(cè)向壓力，則此時(shí)火車的行駛的速度為多大？αGN分析：“供”——N和G合力F=mgtanθ“需”——θθF思考討論：①實(shí)際速度略大于此速度的情況？②實(shí)際速度略小于此速度的情況？解得：火車轉(zhuǎn)彎5/8/202415向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)v實(shí)=v時(shí)：當(dāng)v實(shí)>v時(shí)：當(dāng)v實(shí)<v時(shí)：輪緣不受側(cè)向壓力輪緣受到外軌向內(nèi)的擠壓力輪緣受到內(nèi)軌向外的擠壓力N外N內(nèi)5/8/202416向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)f靜v俯視圖:F牽f切GNF牽f切f靜實(shí)例二——汽車轉(zhuǎn)彎

汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎的向心力由哪個(gè)力提供？5/8/202417向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)vf靜例2：在一段半徑為r的圓形水平軌道上，已知路面對(duì)汽車輪胎的最大靜摩擦力是車重的μ倍（μ＜1），求汽車拐彎時(shí)的最大安全速度？實(shí)例二——汽車轉(zhuǎn)彎

5/8/202418向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)賽道的設(shè)計(jì)——外高內(nèi)低NGF5/8/202419向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)NGf靜F5/8/202420向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)NGFf靜5/8/202421向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)5/8/202422向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)GFF合飛機(jī)轉(zhuǎn)彎鳥飛行轉(zhuǎn)彎5/8/202423向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)水平路面水平圓轉(zhuǎn)彎5/8/202424向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)傾斜面的水平圓轉(zhuǎn)彎5/8/202425向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)水平面轉(zhuǎn)彎：5/8/202426向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)1.火車鐵軌轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是（）A．為了使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌對(duì)于輪緣的壓力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力B．為了使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力由重力和鐵軌對(duì)車的彈力的合力提供C．以防列車傾倒造成翻車事故D．為了減小火車輪緣與外軌的壓力BD課堂練習(xí)5/8/202427向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)2.汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車在乙車的外側(cè)。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為f甲和f乙。以下說(shuō)法正確的是（）A．f甲小于f乙

B．f甲等于f乙C．f甲大于f乙

D．f甲和f乙大小均與汽車速率無(wú)關(guān)A課堂練習(xí)5/8/202428向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速