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1、六六 匀速圆周运动的实例分析匀速圆周运动的实例分析1复习思考题：1.描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。2.向心力的求解公式有哪几个？向心力的求解公式有哪几个？3.如何求解向心加速度？如何求解向心加速度？234;.(1)(1)火车做匀速直线运动和匀速转弯运动状态是否相同？火车做匀速直线运动和匀速转弯运动状态是否相同？火车做匀速直线运动和匀速转弯运动状态是否相同？火车做匀速直线运动和匀速转弯运动状态是否相同？一水平面内的匀速圆周运动一水平面内的匀速圆周运动1火车转弯火车转弯5GFNF F弹弹弹弹(2)(2)火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁
2、轨如何对火车提供水平方向的向心力？火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？6轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！ (3) (3)外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什
3、么？外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？例例例例1 1、火车速度为、火车速度为、火车速度为、火车速度为30m/s30m/s，弯道的半径，弯道的半径，弯道的半径，弯道的半径R=900mR=900m，火车的质量，火车的质量，火车的质量，火车的质量m=810m=8105 5kgkg，转弯时轮缘对轨道侧，转弯时轮缘对轨道侧，转弯时轮缘对轨道侧，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？向的弹力多大？向的弹力多大？向的弹力多大？2=58 10 N=vFrn nm7;.让重力和支持力的合力提供向心力，来减
4、少外轨对轮缘的挤压。让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。FNGoF(4)(4)为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？8h例：火车以一定速度转弯，知转弯半径为例：火车以一定速度转弯，知转弯半径为R， 铁轨的间距为铁轨的间距为L ，外轨与内轨的高度，外轨与内轨的高度差差h 要使内、外轨均不受挤压，求：要使内、
5、外轨均不受挤压，求：此时火车的速度此时火车的速度v？9知知知知: :当当当当v v= =v v0 0时：时：时：时：当当当当v v v v0 0时：时：时：时：当当当当v v v v0 0时：时：时：时：轮缘不受侧向压力轮缘不受侧向压力轮缘不受侧向压力轮缘不受侧向压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力F弹弹F弹弹讨论讨论:由由0=vghrL10思考思考：在水平路面汽车转弯的向心力由哪些力提供？在水平路面汽车转弯的向心力由哪些力提供？2汽车
6、转弯汽车转弯mgFf (F向向)1112 高速公路的外侧略高于内侧，汽车以某一速度行驶时，可高速公路的外侧略高于内侧，汽车以某一速度行驶时，可使侧向摩擦力为零，向心力由重力和支持的合力提供路面使侧向摩擦力为零，向心力由重力和支持的合力提供路面的倾角满足什么关系？的倾角满足什么关系？mgNF向向13飞机转弯1415质量为质量为m的小球用长为的小球用长为L的细线连接着，使小球在水平面内作匀的细线连接着，使小球在水平面内作匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为速圆周运动，细线与竖直方向夹角为 ，试求其角速度的大小？，试求其角速度的大小？4 4圆锥摆圆锥摆TmgF向向例题：例题：创新方案创新方案P.19-
7、例例216解圆周运动问题的基本步骤：解圆周运动问题的基本步骤：1.确定作圆周运动的物体作为研究对象。确定作圆周运动的物体作为研究对象。2.确定作圆周运动的轨道平面、圆心位置确定作圆周运动的轨道平面、圆心位置和半径。和半径。3.对研究对象进行受力分析。对研究对象进行受力分析。4.运用平行四边形定则或正交分解法（运用平行四边形定则或正交分解法（取向心加速度方向为正方向取向心加速度方向为正方向）求出向心力）求出向心力F。5.根据向心力公式，选择一种形式列方程求解根据向心力公式，选择一种形式列方程求解17【课堂练习：课堂练习：课堂练习：课堂练习：】1.创新方案创新方案P.19-对点练习对点练习22.铁
8、路在转弯处，外轨略高于内轨，下列说法正确的是（铁路在转弯处，外轨略高于内轨，下列说法正确的是（ ）A.火车按规定的速度转弯，内轨受轮缘的挤压火车按规定的速度转弯，内轨受轮缘的挤压B.火车小于规定的速度转弯，内轨受轮缘的挤压火车小于规定的速度转弯，内轨受轮缘的挤压C.火车大于规定的速度转弯，内轨受轮缘的挤压火车大于规定的速度转弯，内轨受轮缘的挤压D.由于火车的重力和铁轨的支持力的合力提供向心力，因此火车无论以多大的速度转弯，由于火车的重力和铁轨的支持力的合力提供向心力，因此火车无论以多大的速度转弯， 内轨外内轨外轨均不受轮缘的挤压轨均不受轮缘的挤压.B1819作业作业教材教材 方案方案P.220
