魯科版 (2019)必修 第二冊第3節(jié) 離心現(xiàn)象完整版課件ppt

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高速公路轉(zhuǎn)彎處的路面設(shè)計成外高內(nèi)低
鐵路轉(zhuǎn)彎處的鋼軌設(shè)計成外高內(nèi)低
車輛轉(zhuǎn)彎時所需的向心力
豎直平面內(nèi)的圓周運動分析
轉(zhuǎn)彎時有向外側(cè)滑的趨勢，地面會對汽車產(chǎn)生指向內(nèi)側(cè)的靜摩擦力。
汽車水平面轉(zhuǎn)彎時的向心力：
汽車側(cè)向所受的靜摩擦力
當車轉(zhuǎn)彎的半徑r一定時,速度v越大,所需的向心力也越大,靜摩擦力也越大。
即：所需向心力≤最大靜摩擦力，車轉(zhuǎn)彎時做勻速圓周運動。
即：與地面的最大靜摩擦力，不足于提供車轉(zhuǎn)彎時時做勻速圓周運動，車側(cè)滑。
1、水平公路上行駛的汽車，質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)彎半徑為50m，車輪與路面間的最大靜摩擦力為0.8mg，則轉(zhuǎn)彎時汽車允許的最大行駛速度？（g取10m/s2)
為了給汽車提供轉(zhuǎn)彎時所需的向心力，高速公路的彎道通常都設(shè)計成外高內(nèi)低。
2、質(zhì)量為m的汽車在路基寬為L，外側(cè)比內(nèi)側(cè)高h的路面轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)彎半徑為r，要使車輪與路面的橫向摩擦力為0，則車速應(yīng)多大？
鐵路轉(zhuǎn)彎處的鋼軌設(shè)計成外高內(nèi)低，火車轉(zhuǎn)彎時，依靠重力與支持力的合力獲得向心力。
在轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌
火車通過彎道時必須限速，限定速度的大小取決于彎道半徑和傾角。
輪緣受到外軌向內(nèi)的擠壓力，外軌易損壞。
輪緣受到內(nèi)軌向外的擠壓力，內(nèi)軌易損壞。
3、火車以半徑R= 900 m轉(zhuǎn)彎，火車質(zhì)量為m=8×105kg ，速度為v=30m/s，火車軌距L=1.4 m，要使火車通過彎道時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tanθ=sinθ）
依題意得，重力與支持力的合力為向心力。
飛機轉(zhuǎn)彎時所需的向心力由重力和空氣對它的作用力的合力提供。
經(jīng)過凸形路面和凹形路面時汽車不宜高速行駛。
讓小車分別經(jīng)過凹面、水平面、凸面，觀察臺稱的讀數(shù)變化。
小車經(jīng)過凹面、水平面、凸面時，臺稱的讀數(shù)：
小車經(jīng)過凹面時出現(xiàn)超重現(xiàn)象；小車經(jīng)過凸面時出現(xiàn)失重現(xiàn)象。
1.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？
解: G和N的合力提供汽車做圓周運動的向心力,由牛頓第二定律得：
可見汽車的速度越大對橋的壓力越小。
2.求汽車過凹形路段最低點時對路面的壓力？
解: G和N的合力提供汽車做圓周運動的向心力， 由牛頓第二定律得：
可見汽車的速度越大對路面的壓力越大。車胎承受壓力也越大。
過凹形路面，車速過快易爆胎。
過山車為什么在圓周最高點也不會掉下來?
N>0,車對軌道擠壓。
如圖所示，一人在進行雜技表演，表演者手到碗的距離為l，且手與碗在同一豎直平面內(nèi)，繩子能夠承受的最大拉力是碗和碗內(nèi)水重力的 8 倍。已知重力加速度為 g，要使繩子不斷，表演獲得成功，求：（1）碗通過最高點時速度的最小值；（2）碗通過最低點時速度的最大值。
當 N=mg 時，v=0，
即：到達最高點時，速度可為0
用光滑的白色厚紙做成圓板，將鐵釘插在圓板中心，做成陀螺。然后，在圓板上滴幾滴墨水。在墨水未干之前，輕輕旋轉(zhuǎn)陀螺。
當陀螺停止旋轉(zhuǎn)時，墨水痕跡會變成旋風(fēng)狀。
1、定義：做勻速圓周運動的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓周運動所需的向心力時，做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動.
物體沿切線方向飛出遠離圓心
物體做逐漸遠離圓心的運動
游樂場的旋轉(zhuǎn)盤上，開始時有的人離轉(zhuǎn)軸近一些，有的人離轉(zhuǎn)軸遠一些。當旋轉(zhuǎn)盤加速時，哪些人更容易發(fā)生滑動？為什么？
通過訓(xùn)練，可以減輕離心運動對人體的傷害。