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第八节：生活中的圆周运动2011
生活中的圆周运动：;摩托车过弯道;Ｆ１赛车过弯道;赛道的设计;列车速度过快，造成翻车事故;;;O;一、火车转弯;轮的设计;火车以半径R在水平轨道上转弯，火车质量为M，速度为v。分析火车的向心力情况。;N;2、当外轨略高于内轨时：;对实际问题进行抽象提炼并建立模型;;归纳总结：;火车以半径R=900m转弯，火车质量为8×105kg ，速度为30m/s，火车轨距l=1.4 m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，轨道应该垫的高度h？（θ较小时tanθ=sinθ）;最佳方案;;拱形桥;二、汽车过拱桥; 质量为m的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多少？;1、汽车过拱桥是竖直面内圆周运动的典型代表 2、研究方法与水平面内圆周运动相同;比较在两种不同桥面，桥面受力的情况，设车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。;1、若速度过快，汽车做何种运动？;1、质量为360kg的汽车以恒定的速率4m/s通过半径为3.6m的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？;2、质量为360kg的汽车以恒定的速率6m/s通过半径为3.6m的凹面桥，如图所示，求汽车在底部时对路面的压力是多大？;拓展： 汽车以同样的速率过曲面时，在A点还是B点更容易爆胎？;过山车;“水流星”之谜;;;地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？刹车不起作用。;离心运动的应用;电子甩体温表器;三、离心运动; 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。;离心运动的应用;2、制作“棉花”糖的原理：;离心抛掷;;？问题一：;3、离心运动的危害;？问题二：;离心运动的危害和防止;四、航天器中的失重现象;假设宇宙飞船总质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力．试求: 1、座舱对宇航员的支持力? 2、此时飞船的速度多大? ★3、???过求解．你可以得出什么结论?（怎样理解失重现象？）;航天器绕地球做近似地匀速圆周运动，此时重力提供了向心力。航天器中的人随航天器一起做匀速圆周运动，其向心力也是由重力提供的，此时重力完全用来提供向心力，不对其他物体产生压力，即里面的人和物处于完全失重状态。 ;航天器中的失重现象：;五、汽车在水平 公路转弯;υ;思考 在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低是什么原因？ ;;材料：李明和他的父亲一起驾车回高淳，从宁高高速公路出口，途经双牌石的水平转盘而出了车祸。;; 飞车走壁;如图为过山车轨道的一部分，若要使车厢能安全通过圆形轨道，车厢应从多高处释放？不计一切摩擦与阻力。;;;3、下列说法中错误的有：（ ） A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干 B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心 C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速 D、离心水泵利用了离心运动的原理;汽车驶过半径为10m的凸桥顶点时的最大速度是 。为什么不能超过这一速度？
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