人教版必修二57生活中的圓周運動9(已修改)
2025-11-29 17:20 本頁面
【正文】 第五章 曲線運動 167。 生活中的圓周運動（ 1） 主備人：張松 審核人：胡懷平 2020312 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．了解火車轉(zhuǎn)彎、汽車過拱橋向心力的來源，會受力分析 2． 學(xué)會用牛頓運動定律求解圓周運動力學(xué)問題 【問題導(dǎo)學(xué)】 1．火車轉(zhuǎn)彎 ⑴ 火車車輪的結(jié)構(gòu)特點 設(shè)內(nèi)外軌間的距離為 L，內(nèi)外軌的高度差為 h，火車轉(zhuǎn)彎的半徑為 R，火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度為 v0，由圖 1 所示力的合成得向心力為 F 合 =mgtanα ≈ mgsinα =mgLh 由牛頓第二定律得： F 合 =m Rv20 所以 mgLh=m Rv20 v0=LRgh。 即 火 車 轉(zhuǎn) 彎 的 規(guī) 定 速 度（ 2） 對火車轉(zhuǎn)彎時速度與向心 力的討論 a．當(dāng)火車以規(guī)定速度 v0 轉(zhuǎn)彎時，合力 F 等于向心力，這時輪緣與內(nèi)外軌均無側(cè)壓力。 b．當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎速度 vv0 時，該合力 F 小于向心力，外軌向內(nèi)擠壓輪緣，提供側(cè)壓力，與 F 共同充當(dāng)向心力。 c．當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎速度 vv0 時，該合力 F 大于向心力，內(nèi)軌向外側(cè) 擠壓輪緣，產(chǎn)生的側(cè)壓力與該合力 F 共同充當(dāng)向心力。 2．汽車過橋 ⑴ 汽車過拱橋時，車對橋的壓力小于其重力 汽車在橋上運動經(jīng)過最高點時，汽車所受重力 G及橋?qū)ζ渲С至?FN提供向心力。如圖2 所示。 G－ FN=m R
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