人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动教课ppt课件

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设火车转弯时的运动是匀速圆周运动：(1)如图1所示,如果轨道是水平的,火车转弯时受到哪些力的作用？什么力提供向心力？
答案　轨道水平时,火车受重力、支持力、轨道对轮缘的弹力、向后的摩擦力,向心力由轨道对轮缘的弹力来提供．
(2)(1)中获得向心力的方法好不好？为什么？若不好,如何改进？
答案　这种方法不好,因为火车的质量很大,行驶的速度也很大,轮缘与外轨的相互作用力很大,铁轨和车轮极易受损．改进方法：在转弯处使外轨略高于内轨,使重力和支持力的合力提供向心力,这样外轨就不受轮缘的挤压了．
(3)当轨道平面与水平面之间的夹角为α,转弯半径为R时,火车行驶速度多大轨道才不受挤压？
对火车转弯问题的理解(1)向心力来源：在铁路的弯道处,内、外铁轨有高度差,火车在此处依规定的速度行驶,转弯时,向心力几乎完全由 和 的合力提供,即F＝ .(2)规定速度：若火车转弯时,火车轮缘不受轨道压力,则mgtan α＝_____,故v0＝_______,其中R为弯道半径,α为轨道所在平面与水平面的夹角,v0为弯道规定的速度．
①当v＝v0时,Fn＝F,即转弯时所需向心力等于支持力和重力的合力,这时内、外轨 ,这就是设计的限速状态．②当v>v0时,Fn>F,即所需向心力大于支持力和重力的合力,这时 对车轮有侧压力,以弥补向心力不足的部分．③当v