1、,物体作圆周运动的条件,从“供” “需”两方面研究生活中做圆周运动的物体,，由物体受力情况决定,由物体的运动情况决定,F,“供需”平衡 物体做圆周运动,本节课,生活中的圆周运动,圆周运动(Circular motion),铁路的弯道,火车车轮的构造,火车车轮有突出的轮缘,背景问题1、火车转弯：,FN,F,G,1、铁路的弯道,生活中的圆周运动,圆周运动(Circular motion),(1)内外轨道一样高时转弯,火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力.,外轨对轮缘的弹力F提供向心力F=F向,由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的,且由于火车质量很大,故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损
2、坏铁轨.,怎么办?,背景问题1、火车转弯：,2018年10月13日星期六,5,铁路的弯道,生活中的圆周运动,圆周运动(Circular motion),(2) 外轨高内轨低时转弯,此为火车转弯时的设计速度,思考: (1)如果v行驶v设计,情况如何? (2)如果v行驶v设计,情况如何?,很小时,sintan,背景问题1、火车转弯：,当v=v0时：,当vv0时：,当vv0时：,轮缘不受侧压力,轮缘受到外轨向内的挤压力, 外轨易损坏。,轮缘受到内轨向外的挤压力, 内轨易损坏。,背景问题1、火车转弯：,铁路弯道处超速是火车脱轨和翻车的主要原因,生活中的圆周运动,圆周运动(Circular motion
3、),背景问题2：汽车过桥,黄石长江大桥,1.求汽车以速度v过半径为r 的拱桥最高点时对拱桥的压力？,【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：,可见汽车的速度越大对桥的压力越小。,当 时汽车对桥的压力为零。（临界速度）,当大于临界时，汽车做什么运动？,飞离桥面做平抛运动！,由于加速度竖直向下，属失重现象。,m,2.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？,【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：,可见汽车的速度V越大，对桥的压力越大。 由于加速度的方向竖直向上，属超重现象。,m,生活中的圆周运动,圆周运动(Circular motion),汽车过桥问
4、题小结,1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( ）A. a处 B. b处 C. c处 D. d处,生活中的圆周运动,圆周运动(Circular motion),D,当堂练习,2018年10月13日星期六,14,宇航器中的失重现象,2018年10月13日星期六,15,对航天器，重力提供向心力： mg= mv2/r, v=gr 对宇航员， 引力与支持力的合力提供向心力： mg-FN= mv2/r, FN=m(g-v2/r) 当v=gr ,FN=0,宇航员处于完全失重状态,16,在航天器中所有和重力有关的仪器都无法使用！,无法用天平测量物体的质
5、量,弹簧测力计无法测量物体的重力， 但仍能测拉力和压力的大小,背景问题4 离心运动,绳栓着小球在水平面做匀速圆周运动时，小球所需的向心力由形变的绳产生的弹力提供。,若突然松手，小球将怎样运动？,若绳的拉力F小于它做圆周运动的所需的向心力，小球将怎样运动？,2018年10月13日星期六,18,做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或者合外力小于向心力的远离圆心的运动，叫做离心运动。,2018年10月13日星期六,19,离心运动的本质 是物体惯性的表现,20,离心抛掷,离心脱水,离心分离,离心甩干,离心运动的应用,2018年10月13日星期六,21,制作棉花糖的原理： 内筒里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，到达温度较低的外筒，遇冷成丝，变成棉花糖。,离心运动的防止,1.汽车转弯,2.高速转动的砂轮、飞轮等,
