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(共24張PPT)
6.4
生活中的圓周運動
火車轉彎時在做圓周運動，若內外軌道等高，是什么力提供向心力？
問題？
F向
車輪的構造
火車車輪有突出的輪緣
一、火車轉彎
輪緣
鐵軌
(軌距)
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？
F
=8×105
N
解析
由F=
得
當外軌略高于內軌時
FN
火車向心力的來源
由G和FN的合力提供
h
q
G
mg
FN
F合
θ
例2、
如圖，斜面軌道傾角為θ，轉彎半徑r，要使車輪對內外軌都無壓力,質量為m的火車運行的速率應該多大?
水平面
軌道面
火車行駛速率v當火車行駛速率v>v規(guī)定時
當火車行駛速率vG
FN
FN′
火車行駛速率v>v規(guī)定
G
FN
FN′
對輪緣有側壓力
對輪緣有側壓力
內軌
外軌
列車速度過快，造成翻車事故
賽道的轉彎處路面往往有一定的傾斜度，說說這樣設計的原因？
二、汽車過橋
1、
2
例3、已知車質量為m，速度為v，橋半徑為r
求汽車在橋的最低點或最高點受到的支持力多大？
要求
1、畫出實物草圖受力分析
2、分析向心力來源
3、依據牛頓第二定律列出表達式
注意指針偏角
思考與討論
　　
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R。會不會出現這樣的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零？這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少？……
思考與討論:
太空失重
三：航天器中的失重現象
假設宇宙飛船總質量為M，它在地球表面附近繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑近似等于地球半徑r，航天員質量為m，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們在地面上的重力mg．試求座艙對宇航員的支持力為零時飛船的速度多大?通過求解，你可以判斷此時的宇航員處于什么狀態(tài)（超重或失重）。
對宇航員，重力提供向心力：mg=
mv2/r
由此可以得出
宇航員處于完全失重狀態(tài)
此時人對座椅的壓力為零
觀察
離心運動
1、定義：做圓周運動的物體，在提供的向心力突然消失，或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動。
2.物體作離心運動的條件：
Fn
<
F需向
思考問題？
Fn=
F需向
做什么運動？
Fn
=
0
做什么運動？
Fn
＜F需向
做什么運動？
Fn
＞F需向
做什么運動？
圓周
近心
切線
離心
四、離心運動
3、離心運動的應用與防止
離心運動的應用
離心拋擲
離心脫水
離心分離
離心甩干

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