5.7生活中的圆周运动生活中的圆周运动 一、铁路的弯道一、铁路的弯道火车车轮的结构特点：火车车轮的结构特点： 火车转弯（内外轨道等高）火车转弯（内外轨道等高）向左转向左转NG向左转向左转NGF（1） 火车转弯处内外轨无高度差火车转弯处内外轨无高度差外轨对轮缘的弹力外轨对轮缘的弹力F F就是就是使火车转弯的向心力使火车转弯的向心力根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F=m 可知可知RV2火车质量很大火车质量很大外轨对轮缘的弹力很大外轨对轮缘的弹力很大外轨和外轮之间的磨损大，外轨和外轮之间的磨损大， 铁轨容易受到损坏铁轨容易受到损坏讨论：如何解决这个讨论：如何解决这个问题呢？问题呢？（2 ）转弯处外轨高于内轨）转弯处外轨高于内轨NGFvROGFN二二 、拱型桥、拱型桥F向向=G FN=mRv2FN= G mRv2（ 1 ）汽车对桥的压力）汽车对桥的压力FN= FN（）汽车的速度越大（）汽车的速度越大汽车对桥的压力越小汽车对桥的压力越小由上式和由上式和牛顿第三定律牛顿第三定律可知可知 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律汽车开始做平抛运动汽车开始做平抛运动（）当汽车的速度增大到（）当汽车的速度增大到v= 时时,压力为零。压力为零。 VRO质量为质量为m的汽车以速度的汽车以速度v通过半径为通过半径为R的凹型桥。它经桥的的凹型桥。它经桥的最低点时对桥的压力为多大？比汽车的重量大还是小？速最低点时对桥的压力为多大？比汽车的重量大还是小？速度越大压力越大还是越小？度越大压力越大还是越小？解：解：F向向=F1 G =mRv2F1 =m+Rv2由上式和由上式和牛顿第三定律牛顿第三定律可知可知（ 1 ）汽车对桥的压力）汽车对桥的压力F1= F1（）汽车的速度越大（）汽车的速度越大汽车对桥的压力越大汽车对桥的压力越大根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律GF1 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。四、离心运动1、离心运动： 2、离心运动应用（1）、离心干燥器的金属网笼利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置解释：oFmr2F 当网笼转得比较慢当网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力时，水滴跟物体的附着力F F 足以提供所需的向心力足以提供所需的向心力F F 使水滴做圆周运动。当网笼使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力转得比较快时，附着力 F F 不足以提供所需的向心力不足以提供所需的向心力 F F，于是水滴做离心运动，穿，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。过网孔，飞到网笼外面。 （2）、洗衣机的脱水筒）、洗衣机的脱水筒 （3）、制作）、制作“棉花棉花”糖的原糖的原理：理： 内筒与洗衣机的内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。雪白，像一团团棉花。3、离心运动的防止：（1 1）、在水平公路上）、在水平公路上行驶的汽车转弯时行驶的汽车转弯时F mr2F汽车 在水平公路上行驶的汽车，在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需如果转弯时速度过大，所需向心力向心力F F大于最大静摩擦力大于最大静摩擦力FmaxFmax，汽车将做离心运动而，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。超过规定的速度。（2 2）、高速转动的砂轮、飞轮等、高速转动的砂轮、飞轮等C C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动生一个向心力，维持其作圆周运动A A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心B B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心心D D、作离心运动的物体，是因为受到离心力、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故作用的缘故1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 ( )巩固练习：巩固练习： 、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑打滑”的现象，可以的现象，可以 ( )( ) a a、增大汽车转弯时的速度、增大汽车转弯时的速度 b b、减小汽车、减小汽车转弯时的速度转弯时的速度 c c、增大汽车与路面间的摩擦、增大汽车与路面间的摩擦 d d、减小汽车、减小汽车与路面间的摩擦与路面间的摩擦 A A、a a、b Bb B、a a、c c C C、b b、d Dd D、b b、c c16一辆质量一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径的小轿车，驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面，重力加速度的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m/s2，求，求若桥面为凹形，轿车以若桥面为凹形，轿车以20m/s的速度通过的速度通过桥面最底点时，对桥面压力是多大？桥面最底点时，对桥面压力是多大？若桥面为凸形，轿车以若桥面为凸形，轿车以10m/s的速度通过的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？桥面最高点时，对桥面压力是多大？桥车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？桥面刚好没有压力？细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度在什么范围m会处于静止状态？(g取10m/s2)同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全