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人教版必修二57生活中的圓周運(yùn)動(dòng)1(完整版)

  

【正文】 從 “ 供 ” “ 需 ” 兩方面 研究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體 賽道的設(shè)計(jì) 實(shí)例研究 1——火車(chē)過(guò)彎 ? 火車(chē)以半徑 R= 300 m在水平軌道上 轉(zhuǎn)彎,火車(chē)質(zhì)量為 8 105kg,速度為 30m/s。 優(yōu)點(diǎn) 做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力由哪些力提供? 缺點(diǎn) 可以減少對(duì)摩擦力的需要 需要改造鐵路,設(shè)計(jì)施工難度大 討論 若汽車(chē)沿圓弧橋面從頂端下滑,分析汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。 最佳方案 火車(chē)以半徑 R= 900 m轉(zhuǎn)彎,火車(chē)質(zhì)量為 8 105kg ,速度為30m/s, 火車(chē)軌距 l= m,要使火車(chē)通過(guò)彎道時(shí)僅受重力與軌道的支持力,軌道應(yīng)該墊的高度 h? ( θ較小時(shí) tanθ=sinθ) FN mg F θ h ?ta n?mgF?sin?lhRvmF 2?由力的關(guān)系得: 由向心力公式得: 由幾何關(guān)系得: 解: Rglvh 2?? = 研究與討論 若火車(chē)速度與設(shè)計(jì)速度不同會(huì)怎樣? 外側(cè) 內(nèi)側(cè) F θ 過(guò)大時(shí) : 外側(cè)軌道與輪之間有彈力 過(guò)小時(shí) : 內(nèi)側(cè)軌道與輪之間有彈力 需要輪緣提供額外的彈力滿(mǎn)足向心力的需求 若火車(chē)車(chē)輪無(wú)輪緣,火車(chē)速度過(guò)大或過(guò)小時(shí)將向哪側(cè)
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