1、第七节 生活中的圆周运动(1),复习,向心力:,F=mv2/r=m2r,火车车轮的结构特点:,一、火车转弯,1.火车转弯处内外轨无高度差,外轨对轮缘的压力F提供火车转弯的向心力,外轨和外轮之间的磨损大, 铁轨容易受到损坏,牛顿第二定律可知,由牛顿第二定律得:,L,h,2.转弯处外轨高于内轨,即火车转弯的规定速度,2.转弯处外轨高于内轨,时,外轨对外轮缘有侧压力,时,内轨对内轮缘侧压力,时,内外轨对外轮缘都无压力,火车转弯的规定速度,练习: 1.在水平铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了( ) A减轻火车轮子挤压外轨 B减轻火车轮子挤压内轨 C使火车车身倾斜,利用重力和支持力的合力提供转弯
2、所需向心力 D限制火车向外脱轨,ACD,2.铁路转弯处的圆弧半径是300m,轨距是1500mm,规定火车通过该弯道时的速度是72km/h,则内外轨的高度差应该是 ,才能使铁轨不受轮缘的挤压。,0.2m,二、汽车过拱桥,( 1 )汽车对桥的压力FN= FN,()汽车的速度越大,由上式和牛顿第三定律可知,根据牛顿第二定律,()当汽车的速度增大到V= 时,压力为零。,例3:质量为m的汽车以速度V通过半径为R的凹型桥。它经桥的最低点时对桥的压力为多大?比汽车的重量大还是小?速度越大压力越大还是越小?,解:,由上式和牛顿第三定律可知,( 1 )汽车对桥的压力F1= F1,()汽车的速度越大,根据牛顿第二
3、定律,比较三种桥面受力的情况,1汽车以-定速率通过拱桥时,下列说法中正确的是 ( ) A在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力 B在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力 C在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力 D汽车以恒定的速率过桥时,汽车所受的合力为零,C,2.汽车以10m/s的速度在水平路面上匀速行驶,汽车对路面的压力为4104N,该汽车以同样的速率驶过半径R=40m的拱形桥顶时,汽车对桥面的压力为多少?,解:根据牛顿第二定律,由牛顿第三定律,方向竖直向下,处理匀速圆周运动问题的一般步骤:,(1)明确对象,找出圆周平面,确定圆心及半径;,(2)进行受力分析,画出受力图;,(3)求出指向圆心方向的合力,即向心力;,注意: 匀速圆周运动,F向就是物体所受的合外力F合,(4)用牛顿第二定律 ,结合匀速圆周运动的特点列方程求解。,