《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》圓周運(yùn)動(dòng)PPT
第一部分內(nèi)容：學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因。
2. 能定量分析汽車過(guò)拱形橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)的壓力問題。
3. 知道航天器中的失重現(xiàn)象的本質(zhì)。
4. 知道離心運(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生條件，了解離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止。
5. 會(huì)用牛頓第二定律分析圓周運(yùn)動(dòng)。
6. 進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)力與物體的慣性對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化所起的作用。
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生活中的圓周運(yùn)動(dòng)PPT，第二部分內(nèi)容：內(nèi)容解析
火車轉(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)
觀察：火車車輪的構(gòu)造。
思考：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由哪些力提供的？
火車轉(zhuǎn)彎
[問題]：如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高，火車轉(zhuǎn)彎需要的向心力由什么力來(lái)提供呢？
向心力由外側(cè)軌道對(duì)車輪輪緣的彈力提供。
缺點(diǎn)：火車質(zhì)量很大，輪緣和外軌間的相互作用力很大，鐵軌容易損壞、變形，發(fā)生危險(xiǎn)。
思考 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案，讓火車既能安全通過(guò)彎道，又能減少軌道與輪緣的擠壓？
在實(shí)際火車與軌道設(shè)計(jì)中，利用輪緣擠壓只能增加小部分的向心力；墊高外軌可增加較多的向心力。
解決方案 外軌略高于內(nèi)軌（傾斜軌道）
火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，外軌道應(yīng)該適當(dāng)墊高。使火車以一定速度通過(guò)彎道時(shí)，受到重力與支持力的合力恰好提供向心力，此時(shí)內(nèi)軌和外軌同輪緣之間
向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供
離心運(yùn)動(dòng)
思考：
1、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一旦失去向心力的作用，它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？
2、如果物體受到的合外力不足以提供向心力，它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？
1.離心運(yùn)動(dòng)：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，物體所做的逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)．
1)離心運(yùn)動(dòng)是物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的一種物理現(xiàn)象．
若合外力突然消失，以這一時(shí)刻的線速度沿切線方向飛去
若0＜F合＜ F向，物體邊轉(zhuǎn)邊逐漸遠(yuǎn)離圓心
2)離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)
3)離心的條件：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力消失或不足以提供所需的向心力．
4)做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)實(shí)際上并沒受到所謂的“離心力”作用，因?yàn)闆]有任何物體提供這種力。
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生活中的圓周運(yùn)動(dòng)PPT，第三部分內(nèi)容：�？碱}型
題2［全國(guó)Ⅱ卷］ ［多選］公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一段圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為v0 時(shí)，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)，則在該彎道處（ �。�
A.路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低
B.車速只要低于v0，車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)
C.車速雖然高于v0，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)
D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，v0的值變小
題5 有一列重為100 t的火車，以72 km/h的速率勻速通過(guò)一個(gè)內(nèi)外軌一樣高的彎道，軌道半徑為400 m。（g取10 m/s2）
（1）試計(jì)算鐵軌受到的側(cè)壓力大小；
（2）若要使火車以此速率通過(guò)彎道，且使鐵軌受到的側(cè)壓力為零，我們可以適當(dāng)傾斜路基，試計(jì)算路基傾斜角度θ的正切值。
題組二 拱橋模型
題6一輛質(zhì)量為800 kg的汽車在圓弧半徑為50 m的拱橋上行駛（g取10 m/s2）。
（1）若汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為v1=5 m/s，汽車對(duì)橋面的壓力是多大？
（2）汽車以多大速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)，恰好對(duì)橋面沒有壓力？
（3）汽車對(duì)橋面的壓力過(guò)小是不安全的，因此汽車過(guò)橋時(shí)的速度不能過(guò)大。對(duì)于同樣的車速，拱橋圓弧的半徑大些比較安全，還是小些比較安全？
（4）如果拱橋的半徑增大到與地球半徑一樣大，汽車要在橋面上騰空，速度至少為多大？（已知地球半徑為6 400 km）
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