2016新課標(biāo)創(chuàng)新人教物理必修2 第五章 第7節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

1、版權(quán)所有:中國(guó)好課堂一、鐵路的彎道┄┄┄┄┄┄┄┄①1火車在彎道上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：火車在彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，因而具有向心加速度，由于其質(zhì)量巨大，需要很大的向心力。2鐵路彎道的特點(diǎn)(1)火車車輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)火車的車輪有突出的輪緣，如圖所示，且火車在軌道上運(yùn)行時(shí)，有突出輪緣的一邊在兩軌道內(nèi)側(cè)，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要是有助于固定火車運(yùn)動(dòng)的軌跡。(2)轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌。(3)鐵軌對(duì)火車的支持力不是豎直向上的，而是斜向彎道內(nèi)側(cè)。(4)鐵軌對(duì)火車的支

2、持力與火車所受重力的合力指向軌道的圓心，它提供了火車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。[說(shuō)明](1)如果在轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌道一樣高，外側(cè)車輪的輪緣擠壓外軌，使外軌發(fā)生彈性形變，外軌對(duì)輪緣的彈力提供火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力，如圖所示。但火車質(zhì)量太大，靠這種辦法得到向心力，輪緣與外軌間的相互作用力太大，鐵軌和車輪極易受損。(2)修筑鐵路時(shí)，在轉(zhuǎn)彎處使外軌略高于內(nèi)軌，并根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度，適當(dāng)選擇內(nèi)、外軌的高度差，使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力幾乎完全由重力和支持

3、力的合力來(lái)提供。這樣，軌道與輪緣也就幾乎沒(méi)有擠壓了。二、拱形橋┄┄┄┄┄┄┄┄②1向心力來(lái)源：汽車過(guò)拱形橋時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，所需向心力由重力和橋面的支持力提供。2拱形橋上的受力特點(diǎn)版權(quán)所有:中國(guó)好課堂物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀為()A一定是直線B一定是曲線C可能是直線也可能是曲線D可能是一個(gè)圓解析：選C離心運(yùn)動(dòng)是指合力突然變?yōu)榱慊蚝狭Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧r(shí)物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。若合力突然變?yōu)榱?，物體沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng)；若合力比向心力小

4、，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，但逐漸遠(yuǎn)離圓心，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。1.軌跡分析火車在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)軌跡是一圓弧，由于火車轉(zhuǎn)彎過(guò)程中重心高度不變，故火車軌跡所在的平面是水平面，而不是斜面。火車的向心加速度和向心力均沿水平面指向圓心。2向心力的來(lái)源分析火車速度合適時(shí)，火車受重力和支持力作用，火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，合力沿水平方向，大小F＝mgtanθ。3規(guī)定速度分析設(shè)內(nèi)外軌間的距離為L(zhǎng)，內(nèi)外軌的高度差為h，火車轉(zhuǎn)彎的半