20xx教科版高中物理必修二23圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析-wenkub
2022-12-19 03:14:06 本頁(yè)面
【正文】 ] 在平直軌道上勻速行駛的火車，所受的合力為零，而火車轉(zhuǎn)彎時(shí)實(shí)際在做圓周運(yùn)動(dòng) ． 是什么力作為向心力呢？ 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)有一個(gè)規(guī)定的行駛速度，按此速度行駛最安全，那么，規(guī)定火車以多大速度行駛呢？ [要點(diǎn)提煉 ] 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)需要的向心力是由 ____________________提供的 ． 火車轉(zhuǎn)彎規(guī)定的行駛速度為 v0＝ grhd . (1)當(dāng) v＝ v0時(shí) ， F 向 ＝ F， 即轉(zhuǎn)彎時(shí)所需向心力等于支持力和重力的合力 ， 這時(shí)內(nèi) 、 外軌______________， 這就是設(shè)計(jì)的限速狀態(tài) ． (2)當(dāng) vv0時(shí) ， F 向 F， 即所需向心力大于支持力和重力的合力 ， 這時(shí) ________對(duì)車輪有側(cè)壓力 ， 以彌補(bǔ)向心力的不足 ． (3)當(dāng) vv0時(shí) ， F 向 F， 即所需向心力小于支持力和重力的合力 ， 這時(shí) ________對(duì)車輪有側(cè)壓力 ， 以抵消向心力過大的部分 ． [問題延伸 ] 在修筑鐵路的時(shí)候，鐵路彎道的半徑是根據(jù)地形條件決定的，在彎道半徑一定的情況下，必須改變內(nèi)外軌的高度差，請(qǐng)由上面的公式推導(dǎo)高度差 h的表達(dá)式并說明影響 h的因素？ [即學(xué)即用 ] 2． 火車在某轉(zhuǎn)彎處的規(guī)定行駛速度為 v， 則下列說法正確的是 ( ) A． 當(dāng)以速度 v 通過此轉(zhuǎn)彎處時(shí) ， 火車受到的重力及軌道面的支持力的合力提供了轉(zhuǎn)彎的向心力 B． 當(dāng) 以速度 v通過此轉(zhuǎn)彎處時(shí) ， 火車受到的重力 、 軌道面的支持力及外軌對(duì)車輪輪緣的彈力的合力提供了轉(zhuǎn)彎的向心力 C． 當(dāng)火車以大于 v 的速度通過此轉(zhuǎn)彎處時(shí) ， 車輪輪緣會(huì)擠壓外軌 D． 當(dāng)火車以小于 v 的速度通過此轉(zhuǎn)彎處時(shí) ， 車輪輪緣會(huì)擠壓外軌 四、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) 1． 輕繩模型 圖 4 如圖 4 所示 ， 細(xì)繩系的小球或在軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)的小球 ， 在最高點(diǎn)時(shí)的臨界狀態(tài)為只受重力 ， 則 mg＝ ________即 v＝ ： (1)v＝ gr時(shí) ， 拉力 或壓力為 ____． (2)v gr時(shí) ， 物體受向 ____的拉力或壓力 ． (3)v gr時(shí) ， 物體 ________(填能或不能 )達(dá)到最高點(diǎn) ． 即繩類的臨界速度為 v 臨 ＝ ________. 2． 輕桿模型 如圖 5 所示 ， 在細(xì)輕桿上固定的小球或在管形軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的小球 ， 由于桿和管能對(duì)小球產(chǎn) 生 向 上 的 支 持 力 ， 所以小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的條件是____________________________， 小球的受力情況為 ： 圖 5 (1)v＝ 0 時(shí) ， 小球受向上的支持力 N＝ ______. (2)0v gr時(shí) ， 小球受向上的支持力 ____N____.
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