第二章圆周运动 第三节生活中的圆周运动第四节离心现象及其应用（课件PPT）

第三节 生活中的圆周运动第四节 离心现象及其应用1. .知道汽车在水平路面上转弯时的向心力以及转弯时减速慢行的道理。2.知道高速公路、铁路的弯道通常都设计成外高内低是为了向汽车、火车等提供转弯时所需的向心力。3.能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。4.会分析小球通过竖直圆环最高点和最低点的向心力，知道小球能通过圆环最高点的条件。5.会用牛顿第二定律分析圆周运动。6.知道离心运动的概念及其产生条件。7.了解离心运动的防止和离心运动在生产生活中的应用，树立学以致用的观念。学习目标一、公路弯道 解得汽车转弯时的速度大小转弯速度过大引起的思考：当汽车转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了这个速度,汽车将发生侧滑现象。改进措施:(1)增大转弯半径(2)增加路面的粗糙程度(3)最重要的一点:司机应该减速慢行!(4)增加路面高度差——外高内低 根据牛顿第二定律,可得解得汽车转弯速度的大小上式表示,仅由重力和支持力的合力提供向心力时的汽车速度 AD 题2 公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一段圆弧，当汽车行驶的速率为v0 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（　　）A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小AC二、铁路弯道观察：火车车轮的构造。思考：火车转弯时所需的向心力是由哪些力提供的？车轮的构造：[问题]：如果转弯处内外轨一样高，火车转弯需要的向心力由什么力来提供呢？火车转弯FNG内轨外轨向心力由外侧轨道对车轮轮缘的弹力提供。缺点：火车质量很大，轮缘和外轨间的相互作用力很大，铁轨容易损坏、变形，发生危险。外轨对轮缘的弹力请设计一个方案，让火车既能安全通过弯道，又能减少轨道与轮缘的挤压？在实际火车与轨道设计中，利用轮缘挤压只能增加小部分的向心力；垫高外轨可增加较多的向心力。思考外轨略高于内轨（倾斜轨道）解决方案 火车转弯时，外轨道应该适当垫高。使火车以一定速度通过弯道时，受到重力与支持力的合力恰好提供向心力，此时内轨和外轨同轮缘之间 向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供均无挤压。1、轨道对轮缘无挤压，此时火车的速度为多大？F合＝mg tanθθ>O内轨对轮缘产生向外的弹力。