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文檔簡介
第八節(jié)生活中的圓周運動是重力和漏斗壁對小球支持力的合力提供的FGFNAA火車轉彎視頻2問題:火車車輪與鐵軌的構造是怎樣的?輪緣GFN輪緣鐵軌
(軌距)一、鐵路的彎道
1、火車做勻速直線運動和勻速轉彎運動狀態(tài)是否相同?GFNF彈
2、火車在轉彎時,若內外軌是相平的,鐵軌如何對火車提供水平方向的向心力?a:此時火車車輪受五個力:重力、支持力、外軌對輪緣的彈力,牽引力,阻力。b:外軌對輪緣的水平彈力提供火車轉彎的向心力。
輪緣與外軌間的相互作用力太大,鐵軌和車輪極易受損!
3、外軌對輪緣的水平彈力提供火車轉彎的向心力,這種方法在實際中可取嗎?為什么?
例1、火車速度為30m/s,彎道的半徑R=900m,火車的質量m=8×105kg,轉彎時輪緣對軌道側向的彈力多大?
讓重力和支持力的合力提供向心力,來減少外軌對輪緣的擠壓。FNGoF
4、為了減輕鐵軌的受損程度,你能提出一些可行的方案嗎?
例2、若火車質量為m,轉彎半徑為r,要求軌道對輪緣無擠壓作用,此時軌道傾角為θ
,請問火車的速度為多大?αFNGFαLh知:當v=v0時:當v>v0時:當v<v0時:輪緣不受側向壓力輪緣受到外軌向內的擠壓力輪緣受到內軌向外的擠壓力F彈F彈討論:由課堂訓練1.火車在某個彎道按規(guī)定運行速度40m/s轉彎時,內、外軌對車輪皆無側壓力,若火車在該彎道實際運行速度為30m/s,則下列說法中正確的是(
)A.僅內軌對車輪有側壓力B.僅外軌對車輪有側壓力C.內、外軌對車輪都有側壓力D.內、外軌對車輪均無側壓力A2.一輛賽車以相當高的速度v0進入一較寬的水平圓弧形彎道,設賽車做勻速圓周運動,為了保證順利通過彎道,下列措施可行的是(
)A.靠近彎道內側B.靠近彎道外側C.通過彎道中間 D.通過彎道的什么位置均可B摩托車水平面上轉彎:GFNf3.鐵路轉彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的.彎道處要求外軌比內軌高,其內外軌高度差h的設計不僅與r有關,還與火車在彎道上的行駛速率v有關.下列說法正確的是(
)A.v一定時,r越小則要求h越大B.v一定時,r越大則要求h越大C.r一定時,v越小則要求h越大D.r一定時,v越大則要求h越大AD
FN>G,即汽車對橋的壓力大于其所受重力,處于超重狀態(tài)。
2、汽車過凹橋時,在最低點時,車對凹橋的壓力怎樣?視頻3.二、拱形橋
1、汽車靜止在橋上與通過橋時的狀態(tài)是否相同?vv越大,物體所受的壓力就越大。而橋面所受的壓力是一定的,那么汽車能行駛的最大速度也是一定的汽車過凸橋
FN<G即汽車對橋的壓力小于其所受重力,處于失重狀態(tài)。
3、汽車過凸橋時,在最高點時,車對凸橋的壓力又怎樣?v當汽車行駛速度越大,汽車對橋面的壓力越小。當時,壓力FN為零,汽車所受的重力提供物體做圓周運動所需的向心力。此時汽車處于完全失重狀態(tài)。
2.地球可以看做一個巨大的拱形橋,橋面的半徑就是地球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況:速度大到一定程度時,地面對車的支持力為零?這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少?……三.航天器中的失重現(xiàn)象在繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船中的宇航員,除了地球引力外,還可能受到飛船座艙對他的支持力FN由得當 時,座艙對他的支持力FN=0,航天員處于完全失重狀態(tài).視頻4四、離心運動:視頻4A
做圓周運動的物體,在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需向心力時,就做逐漸遠離圓心的運動,這種運動就叫離心運動。返回當F心合=Fn,做圓周運動當F心合=0
或F合<Fn時,做離心運動當F心合>Fn,做向心(近心)運動制作“棉花”糖的原理:
內筒與洗衣機的脫水筒相似,里面加入白砂糖,加熱使糖熔化成糖汁。內筒高速旋轉,黏稠的糖汁就做離心運動,從內筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀到達溫度較低的外筒,并迅速冷卻凝固,變得纖細雪白,像一團團棉花。視頻5:汽車轉彎翻車:1.宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站中處于完全失重狀態(tài),下列說法正確的是(
)A.宇航員仍受重力的作用B.宇航員受力平衡C.宇航員所受重力等于所需的向心力D.宇航員不受重力的作用AC課堂訓練2.一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖所示,由于輪胎太舊,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段應是(
)A.a處 B.b處C.c處 D.d處D3.質量為25kg的小孩坐在秋千板上,秋千板離拴繩的橫梁2.5m.如果秋千板擺動經過最低點的速度為3m/s,這時秋千板所受的壓力是多大?(取g=10m/s2)答案:340N4.質量為m的小球,用一條繩子系在豎直平面內做圓周運動,小球到達最高點時的速度為v,到達最低點時的速度變?yōu)椋瑒t兩位置處繩子所受的張力之差是(
)A.6mg B.5mgC.4mg D.2mgA水流星物體在豎直平面內做變速圓周運動可分為細
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