5.8 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)0

1、8、生活中的圓周運(yùn)動(dòng),第五章 曲線運(yùn)動(dòng),知識(shí)回顧,向心力方向：總是指向圓心大?。?物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要有向心力,觀看《環(huán)球飛車》,火車以半徑R在水平軌道上轉(zhuǎn)彎，火車質(zhì)量為M，速度為v。分析火車的向心力情況。,實(shí)例研究1——火車轉(zhuǎn)彎,實(shí)例研究1——火車轉(zhuǎn)彎,,FN,向心力由外側(cè)軌道對(duì)車輪輪緣的擠壓力提供.,研究討論:,1、如何減輕火車對(duì)軌道的側(cè)壓力？,火車以半徑R= 900 m轉(zhuǎn)彎，火車質(zhì)量為8×105kg ，速

2、度為30m/s，火車軌距l(xiāng)=1.4 m，為了使鐵軌不受輪緣的擠壓，軌道應(yīng)該墊的高度h？,,,,θ,,由力的關(guān)系得：,由向心力公式得：,由幾何關(guān)系得：,解：火車做圓周運(yùn)動(dòng),=0.14m,≈ tanθ,研究與討論,3、若火車速度與設(shè)計(jì)速度不同會(huì)怎樣？,外側(cè),內(nèi)側(cè),,,,θ,過大時(shí)：外側(cè)軌道與輪之間有彈力,過小時(shí)：內(nèi)側(cè)軌道與輪之間有彈力,需要輪緣提供額外的彈力滿足向心力的需求,,,F,“供需”平衡 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心力公式的理解,從“供

3、” “需”兩方面研究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,,研究與討論,3、若火車速度與設(shè)計(jì)速度不同會(huì)怎樣？,外側(cè),內(nèi)側(cè),,,,θ,過大時(shí)：外側(cè)軌道與輪之間有彈力,過小時(shí)：內(nèi)側(cè)軌道與輪之間有彈力,需要輪緣提供額外的彈力滿足向心力的需求,4、若火車車輪無輪緣，火車速度過大或過小時(shí)將發(fā)生什么現(xiàn)象？,,過大時(shí)：火車向外側(cè)運(yùn)動(dòng)過小時(shí)：火車向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),,,實(shí)例研究2——汽車過拱橋,1、汽車過拱橋是豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的典型代表2、研究方法與水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)相同,,,

4、分析汽車過橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力情況。設(shè)車質(zhì)量為m，橋面半徑為R，此時(shí)速度為v。,,,,最高點(diǎn),說一說：,汽車不在拱形橋的最高或最低點(diǎn)時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)能用上面方法求解嗎？,,,,θ,R,,G,,,G,FN,最高點(diǎn),研究與討論,1、汽車在拱橋的最高點(diǎn)，若速度不斷增大，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？,2、有無可能做這樣的運(yùn)動(dòng)？若可能應(yīng)滿足怎樣的條件？,,研究圓周運(yùn)動(dòng)的要點(diǎn),從“供”“需”兩方面來進(jìn)行研究“供”——分析物體受力，求沿半徑方向的合外力“需”

5、——確定物體軌道，定圓心、找半徑、用公式，求出所需向心力“供”“需”平衡做圓周運(yùn)動(dòng),課堂反饋：,1、地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零？這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少？,三、航天器中中的失重現(xiàn)象,1、重力提供向心力2、坐艙對(duì)宇航員的支持力為零，航天員處于失重狀態(tài),三、離心運(yùn)動(dòng),1、產(chǎn)生的原因（條件）？2、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用3、離心運(yùn)動(dòng)的防