【物理 】生活中的圆周运动课件-2023-2024学年高一下学期人教版(2019)必修第二册
22页1、6.4生活中的圆周运动火车转弯火车轮结构火车速度为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?轮缘与外轨间的相互作用力太大,轮缘与外轨间的相互作用力太大,铁轨和车轮极易受损!铁轨和车轮极易受损!转弯处外高、內低算一算:质量为m的火车转弯时,做匀速圆周运动的轨道半径为r,轨道的倾角为,求火车速度多大时对轨道无侧向压力。解析:火车转弯规定临界速度:ORFNmgF合FNGF合合OFF外上内下如果火车在转弯处的速度大于规定速度,会对哪个轨道有挤压?如果小于呢?赛道的设计思考与交流【例1】有一列重为100 t的火车,以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为400 m。(g取10 m/s2)(1)试计算铁轨受到的侧压力大小。(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度的正切值。答案:(1)1105 N(2)0.1答案:C 4.(多选)全国铁路大面积提速,给人们的生活带来便利。火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动,火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时外轨
2、受损这一难题,以下措施可行的是()A.适当减小内外轨的高度差B.适当增加内外轨的高度差C.适当减小弯道半径D.适当增大弯道半径答案:BD【例3】(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处()A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高速度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小答案:AC二、汽车过桥拱形桥(凸形桥)水平桥凹形桥mgFNFN mg汽车对桥的压力小于其所受重力,即处于失重(具有向下的加速度)质量为m 的汽车在拱形桥上以v行驶,若桥面的圆弧半径未R,试画出受力分析图,分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力?汽车过凹形桥最低点FNmgFNmg汽车对凹形桥的压力FN 与桥面半径R和车速V关系:(1)速度V一定,半径R越小,FN越大,超重愈多,越容易损坏桥梁。(2)半径R一定,车速V越大,FN越大,超重愈多,越容易损坏桥梁。汽车对桥的压力大于其所
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