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6.4生活中的圓周運動

提供物體做圓周運動的指向圓心的力物體做圓周運動所需的力物體作圓周運動的條件從“供”

“需”兩方面研究生活中做圓周運動的物體由物體受力情況決定由物體的運動情況決定F=“供需”平衡物體做圓周運動外軌內軌GFNF所需向心力由什么力提供？外軌對輪緣的彈力內外軌道等高時轉彎火車拐彎問題問題與思考：在鐵路彎道處，為什么外高內低？為什么這樣設計呢？θFNGF合θF合＝mgtanθ火車轉彎時所需的向心力Fn=m

v2R思考：軌道對輪緣無擠壓，此時火車的速度為多大？v0＝gRtanθ

為什么火車轉彎時有明確規定的速度？火車拐彎問題當v＞gRtanθGFNθ輪緣受到外軌向內的彈力擠壓外軌GFNθFF輪緣受到內軌向外的彈力擠壓內軌當v＞v0當v＜v0火車拐彎問題思考：以上兩種情況下輪緣受到的彈力分別是多少？1、如圖所示，在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內軌。當火車以規定的行駛速度轉彎時，內、外軌均不會受到輪緣的擠壓，設此時火車的速度大小為v，重力加速度為g，兩軌所在平面的傾角為θ，則下列說法不正確的是A.該彎道的半徑r＝B.當火車質量改變時，規定的行駛速度大小不變C.當火車速率大于v時，內軌將受到輪緣的擠壓D.當火車以規定的行駛速度轉彎時，向心加速度大小為an＝gtanθC過橋問題1.求汽車過凹形路段最低點時對路面的壓力？FNG【解】G和FN的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得：可見汽車的速度V越大，對橋的壓力越大。mr爆胎由于加速度ａ的方向豎直向上，屬超重現象。2.求汽車以速度v過半徑為r的拱橋最高點時對拱橋的壓力？可見汽車的速度越大對橋的壓力越小。NG當時汽車對橋的壓力為零。（臨界速度）當ｖ大于ｖ臨界時，汽車做什么運動？飛離橋面做平拋運動！完全失重！汽車過橋問題由于加速度ａ豎直向下，屬失重現象。mr思考與討論

地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會不會出現這樣的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零？這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少？思考與討論航天器中的失重現象對宇航員，重力提供向心力：mg=mv2/r由此可以得出G2.宇航員在航天飛機中會處于完全失重狀態，則此時：A.宇航員已不受重力B.宇航員受力平衡C.重力正好作向心力，就沒有加速度了D.重力正好作向心力，產生了向心加速度D思考：為什么鐵球與橡皮泥會飛出去？離心運動定義：做圓周運動的物體，在其所受合外力突然消失，或不足以提供圓周運動所需向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫作離心運動。做離心運動的條件：離心運動離心運動的應用措施離心運動的防止措施F

合=0

，物體沿切線方向飛出遠離圓心F合＜mω2r，物體做逐漸遠離圓心的運動F合=

mω2r，物體做勻速圓周運動F合>mω2r，物體做逐漸靠近圓心的運動規律總結

在水平公路上行駛的汽車，當汽車以一定速度運動時，車輪與路面間的最大靜摩擦力恰好等于汽車轉彎所需要的向心力，汽車沿如圖

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