汽车火车转弯分析课件.ppt

1、第二章第二章 圆周运动圆周运动第三节第三节 匀速圆周运动的实例分析匀速圆周运动的实例分析教材：教科版必修二教材：教科版必修二一、汽车转弯一、汽车转弯Nmgf问问 题：题：什么力充当汽车转什么力充当汽车转弯需要的向心力？弯需要的向心力？结结 论：论：地面对汽车的摩擦力提供地面对汽车的摩擦力提供了汽车转弯的向心力了汽车转弯的向心力如果你是一名司机，过弯如果你是一名司机，过弯时需要注意什么？时需要注意什么？思思 考：考：rvmf2二、火二、火 车车 转转 弯弯F1、若内外轨等高，外、若内外轨等高，外 轨对轮缘的侧压力轨对轮缘的侧压力 提供向心力提供向心力火车转弯时什么火车转弯时什么力提供向心力？力提

2、供向心力？思思 考：考：F思考：火车以多大速度思考：火车以多大速度 过弯最理想呢？过弯最理想呢？rvmmg2tantanrgv 即tan2rgv 即分析：分析：NFmg 汽车静止在桥顶与通过桥汽车静止在桥顶与通过桥 顶受力情况是否相同？顶受力情况是否相同？思思 考：考：汽车过拱桥桥顶的向心汽车过拱桥桥顶的向心力由什么力提供？力由什么力提供？分分 析：析：NmgNmgrvmNmg2讨讨 论：论：汽车过桥时需要有速度限制吗？汽车过桥时需要有速度限制吗？经凸桥最高点时经凸桥最高点时Nmg当当 时，汽车对桥面无压力时，汽车对桥面无压力 grv rvmNmg22、汽车过凹形桥：、汽车过凹形桥：汽车静止在

3、桥底与通过桥汽车静止在桥底与通过桥 底受力情况是否相同？底受力情况是否相同？思思 考：考：汽车通过桥底时的向心力汽车通过桥底时的向心力 由什么力提供？由什么力提供？分分 析：析：VmgmgN四、解决圆周运动问题的基本步骤四、解决圆周运动问题的基本步骤4、牛顿第二定律列方程求解。、牛顿第二定律列方程求解。rmF21、确定研究对象、确定研究对象2、确定轨道平面，找出圆心和半径。、确定轨道平面，找出圆心和半径。3、受力分析，判断哪些力提供向心力。、受力分析，判断哪些力提供向心力。rvmF2rTmF224 小小 结结解决圆周解决圆周运动问题运动问题关键在于关键在于找出向心找出向心力的来源力的来源 汽车

4、转弯汽车转弯火车转弯火车转弯汽车过桥汽车过桥rmF2rvmF2rTmF224一质量为一质量为m m的汽车沿转弯半径为的汽车沿转弯半径为40m40m的水平公路面转弯的水平公路面转弯,若路面对若路面对车的最大静摩擦力为车重的车的最大静摩擦力为车重的0.50.5倍倍为使汽车顺利转弯而不滑动的车为使汽车顺利转弯而不滑动的车速最大值多少？速最大值多少？例题：例题：例题、一辆质量为例题、一辆质量为1000kg1000kg的赛车正以的赛车正以 14m/s 14m/s 的速度进入一个圆形跑道的速度进入一个圆形跑道,已知跑道半径为已知跑道半径为50m,50m,求：求：（2 2）当天气晴朗时）当天气晴朗时,赛车和

5、路面之间赛车和路面之间 的摩擦系数是的摩擦系数是0.60,0.60,问比赛过程问比赛过程 中赛车是否能顺利通过弯道中赛车是否能顺利通过弯道?（3 3）在雨天时）在雨天时,赛车和路面之间的摩赛车和路面之间的摩 擦系数是擦系数是0.25,0.25,问比赛过程中赛问比赛过程中赛 车是否能顺利通过弯道车是否能顺利通过弯道?（1 1）此赛车转弯所需的向心力是多大）此赛车转弯所需的向心力是多大?例题：例题：飞行速度为飞行速度为100m/s的飞的飞机在高空沿半径为机在高空沿半径为r=200m的竖的竖直面内圆轨道俯冲到最低点时，直面内圆轨道俯冲到最低点时，m=70kg的飞行员对坐椅的压力的飞行员对坐椅的压力是

6、多大？（是多大？（g=10m/s2）例题：例题：市内公共汽车在到达路口转弯前，市内公共汽车在到达路口转弯前，车内广播中就要播放录音：车内广播中就要播放录音：“乘客们请注乘客们请注意，前面车辆转弯，请扶好扶手意，前面车辆转弯，请扶好扶手”，这样，这样可以（）可以（）、提醒包括坐着、站着的全体乘客拉好、提醒包括坐着、站着的全体乘客拉好扶手以免车辆转弯时可能向前倾倒扶手以免车辆转弯时可能向前倾倒、提醒包括坐着、站着的全体乘客拉好、提醒包括坐着、站着的全体乘客拉好扶手以免车辆转弯时可能向后倾倒扶手以免车辆转弯时可能向后倾倒、主要提醒站着的乘客拉好扶手以免车、主要提醒站着的乘客拉好扶手以免车辆转弯时可能

7、向轨道外侧倾倒辆转弯时可能向轨道外侧倾倒、主要提醒站着的乘客拉好扶手以免车、主要提醒站着的乘客拉好扶手以免车辆转弯时可能向轨道内侧倾倒辆转弯时可能向轨道内侧倾倒例题：例题：质量为质量为m的木块从半径为的木块从半径为R的的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的使用使得木程中，如果由于摩擦力的使用使得木块的速率不变，如图所示，那么（块的速率不变，如图所示，那么（）D木块下滑过程中的加速度木块下滑过程中的加速度 大小不变，方向始终指向大小不变，方向始终指向 球心球心 A因为速率不变，所以木块的加速度为零因为速率不变，所以木块的加速度为零 B木块下滑过程中所受的合外力越来越大木块下滑过程中所受的合外力越来越大 C木块下滑过程中所受的摩擦大小不变木块下滑过程中所受的摩擦大小不变D例题：例题：在长为在长为L L的细绳下拴一质量为的细绳下拴一质量为m m的的 小球，绳的上端固定，使小球在小球，绳的上端固定，使小球在 水平面内做匀速圆周运动，把它水平面内做匀速圆周运动，把它 称为圆锥摆称为圆锥摆（1 1）小球）小球A A做匀速圆周运动的向心力做匀速圆周运动的向心力 来源是什么？来源是什么？（2 2）小球做匀速圆周运动的角速度）小球做匀速圆周运动的角速度