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第7节 生活中的圆周运动,东阿实验高中,1、能说出火车外轨比内轨高的原因，培养理论联系实际的能力。 2、会分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题 3、记住什么是离心运动及其产生条件，了解离心运动的应用和防止 4、能说出用牛顿第二定律分析圆周运动的步骤,学习目标,一、铁路的弯道,问题1：火车车轮的特殊结构,问题2：若内外轨道一样高转弯时受力情况,如何改进才能使轨道和轮缘不容易损坏呢？,思考,思考1：火车转弯速度与那些量有关？,与,有关，,与质量无关,方案剖析,思考2：如果火车提速，对铁路拐弯处应如何改造？,计算火车的最佳行驶速度？,生活中的弯道,二、拱桥问题,生活的拱桥,很多桥都做成拱形，这里面有什么物理道理呢？,实验实录,汽车在拱形桥上静止时，试画出受力分析图，分析汽车在桥的最高点时对桥的压力。,问题一：,汽车驶过桥的最高点时，设车质量为m，桥面半径为r，此时速度为v，分析车对桥的压力是否等于重力？,根据牛顿第三定律车对桥的压力小于车重力,问题2：,根据牛顿第二定律有,所以,问题3：,车速v增大，压力不断减小,达到某临界速度V0，FN减小到0，计算V0？,问题4：,mg,解：对车受力分析如图，根据牛顿第二定律有,得,所以，在桥顶若车速,车做平抛运动,对人车整体受力分析如图：根据牛顿第二定律得,V=8000m/s,对人受力分析如图,拓展二,根据牛顿第三定律人对座椅的压力为0,拓展一、凹形桥,如果汽车在半径为r的凹形桥上，以某一速度V通过凹形桥的最低点的时候，分析压力是否等于重力？,所以FNmg,根据牛顿第二定律,根据牛顿第三定律车对桥的压力大于重力,做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。,三、离心运动,1、离心运动：,2、物体作离心运动的条件：,离心抛掷,离心脱水,离心分离,离心甩干,3、离心运动的应用与防止,离心运动的应用,一、铁路的弯道 1讨论向心力的来源： 2外轨高于内轨时重力与支持力的合力是火车转弯的向心力 3讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制? 二、拱形桥 思考：汽车过拱形桥时，对桥面的压力与重力谁大? 三、离心运动 1离心现象的分析与讨论 2离心运动的应用和防止,通过本节课的学习我们知道：,四、课堂小结,谢谢,再见,一辆质量m=2.0 t的小轿车，驶过半径R=80 m的一段圆弧形桥 面，重力加速度g=10 m/s2.求： （1）若桥面为凹形，汽车以20 m/s的速度通过桥面最低点时，对 桥面压力是多大？ （2）若桥面为凸形，汽车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对 桥面压力是多大？ （3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压 力？,课堂练习,mg,FN,解：（1）对车受力分析如图 根据牛顿第二定律得,代入数据得：FN=20800N,根据牛顿第三定律车对桥的压力等于车20800N,mg,FN,根据牛顿第三定律车对桥的压力等于车17500N,（2）对车受力分析如图,代入数据得FN=17500N,mg,（3）,代入数据得V=,对车受力分析如图,五、布置作业 思考： 水流星的受力情况 问题与练习： 3,
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