生活中的圆周运动,城郊中学 肖戈琴,情景一：观看第22届冬奥会女子短道速滑1500m周洋夺冠情景。请同学们观察运动员在直道上和弯道上身体姿势的区别。 问题1：为什么有这一区别呢？,一、铁路的弯道,1、火车做匀速直线运动和匀速转弯受力是否相同？,G,FN,F弹,2、火车在转弯时，若内外轨是相平的， 铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？,a：此时火车车轮受五个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力， 牵引力，阻力。,b：外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。,轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！,3、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？,例1、火车速度为30m/s，弯道的半径R=900m，火车的质量m=8105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？,G,FN,F,火车拐弯,例2、若火车质量为m，转弯半径为r，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为 ，请问火车的速度为多大？,知:当v=v0时：,当vv0时：,当vv0时：,轮缘不受侧向压力,轮缘受到外轨向内的挤压力,轮缘受到内轨向外的挤压力,讨论:由,二、拱形桥,汽车过凸桥,FNG，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超重状态。,4、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？,二、拱形桥,质量为M=20X104Kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径为20M，如果桥面承受的压力不得超过30105N，则 1 汽车允许的最大速率是多少？2 若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？,如下图所示，汽车的运动能用上面的方法求解吗？,说一说,F牵,FN,G1,G2,G,f,课后思考,1.观察桥上拐弯处的路面是什么样的？,2.思考“水流星”在最高点时水为什么没有流下来？,