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(共22張PPT)
2.3 生活中的圓周運動（一）
第2章 圓周運動
汽車拐彎的向心力由誰提供？
情景一：汽車拐彎
O
mg
FN
Ff
【受力分析】
Ff = Fn
即：μmg=m
情景二：鐵路的彎道
當火車轉彎時，我們說它做圓周運動，那么是什么力提供火車的向心力呢？
火車車輪的構造
火車車輪內緣上有突出的輪緣
G
FN
F彈
外軌對輪緣的水平彈力提供火車轉彎的向心力。
　　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？
【最佳方案】
外軌高于內軌
規定轉彎速度為v0
注：a.鐵軌鋪設好后，彎道半徑r,內外軌高度差h及鐵軌間距L一定，v0一定。
b.內外軌雖不等高，但火車轉彎的軌跡圓仍在水平面內。
【方案剖析】
2.外軌高于內軌
①v=v0重力和支持力的合力恰好提供向心力。
②v>v0外軌道對輪緣有側壓力
③v側壓力平行于斜面，其水平分量與mgtanθ的矢量和提供向心力！
1.在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內軌．如圖所示，當火車以規定的行駛速度轉彎時，內、外軌均不會受到輪緣的擠壓，設此時的速度大小為v，重力加速度為g，兩軌所在面的傾角為θ，
則（ ）　　
D
【例題1】
FN
mg
F
火車以半徑r = 900 m轉彎，火車質量為8×105kg ，軌道寬為L= 1.4m，外軌比內軌高h=14cm，為了使鐵軌不受輪緣的擠壓，火車的速度應為多大？
θ
L
h
例題2 探究實際問題：
思考與討論：高速公路轉彎處和場地自行車賽道，路面往往有一定的傾斜度。說說這樣設計的原因。

【類比】
問題2：汽車過凸形橋最高點和凹形橋最低點時，誰提供了向心力？超重還是失重？在最高點速度有什么限制？
二、汽車過拱橋
二、汽車過拱橋
1.凸形橋最高點
①向心力來源：重力和支持力和的合力提供向心力。
2.凹形橋最低點
①向心力來源：重力和支持力和的合力提供向心力。
據牛三知汽車對橋的的壓力大于重力，v過大易發生爆胎。
3.如圖所示，質量m=2.0×104 kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為40m，如果橋面承受的壓力不超3.0×105 N,g=10m/s2。則（ ）
C
【例題3】
做圓周運動物體一旦失去向心力作用，它會怎樣運動？如果物體受的合力不足以提供向心力，它會怎樣運動？
離心運動
F = 0
F = mω2r
F < mω2r
定義：
當向心力突然消失或指向圓心的合力不足時，物體做逐漸遠離圓心的運動，叫做離心運動。
離心運動
離心拋擲
離心脫水
離心分離
離心甩干
●離心運動的應用
“供”“需”是否平衡決定物體做何種運動
供
提供物體做圓周運動的力
需
物體做勻速圓周運動所需的力
F=
勻速圓周運動
F<
離心運動
F>
向心運動
向心、圓周、離心運動
課堂小結

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