《火车转弯问题》PPT课件.ppt

生活中的圆周运动,-火车转弯问题分析,火车、汽车转弯问题,火车转弯,汽车转弯,实例研究1火车转弯,1、火车转弯处的轨道不是“内外轨道一样高”的水平状态，而是“外高内低”的倾斜状态，这是为什么呢？,（1）认识火车的“车轮”：,外,内,（2）若内外轨道一样高，有什么不妥？火车转弯时可视为匀速圆周运动,受力分析,（2）若内外轨道一样高，有什么不妥？,火车质量很大，若仅靠外轨道对它的压力提供向心力，则轨道很容易变形（压坏）！,2、做成“外高内低”的倾斜状态，能更好地保护轨道。,外,内,请大概标出火车圆周运动的圆心O的位置！,3、火车在外高内低的轨道转弯时，,位于内外轨道的正中间,请用夸张方法画出轮子位置,外,内,（1）要想使轮缘与内外轨道间均无相互挤压，转弯速度应满足什么条件？,外,内,3、火车在外高内低的轨道转弯时，,（1）要想使轮缘与内外轨道间均无相互挤压，转弯速度应满足什么条件？,火车实际受力情景：,当很小时：tan sin,（2）当速度大于这一理想值时（），轮缘与内轨还是外轨间有相互挤压？,速度过大，靠外轨道,请用夸张方法画出轮子位置,外,内,外,内,（2）当速度大于这一理想值时（），轮缘与内轨还是外轨间有相互挤压？,请用夸张方法画出轮子位置,速度过小，靠内轨道,外,内,（3）当速度小于这一理想值时（），轮缘与内轨还是外轨间有相互挤压？,外,内,（3）当速度小于这一理想值时（），轮缘与内轨还是外轨间有相互挤压？,综上所述，为保护轨道，火车转弯时的速度应尽可能控制在_左右！,小结：火车在外高内低的轨道转弯时，若：,4、若火车车轮无轮缘，火车速度过大或过小时将发生什么现象？,过大时：火车向_运动,过小时：火车向_运动,外侧,内侧,实例研究2汽车转弯,在水平路面转弯,在倾斜路面转弯,内轨受压磨损,内轨对内轮缘有弹力,2、当VV限时,外轨对外轮缘有弹力,1、当VV限时,离心趋势,近心趋势,总结：,外轨受压磨损,规定路段，限定速度！-对司机的要求,一、汽车在水平路面转弯时的向心力,横向摩擦力 提供向心力！,切向摩擦力跟牵引力平衡(匀速转弯),例：在一段半径为R的圆形水平轨道上，已知路面对汽车轮胎的最大静摩擦力是车重的倍（1），求汽车拐弯时的安全速度是多大？,俯视图,若汽车速度过大，所需要的向心力过大，最大静摩擦力不足以提供向心力,即:,可知:在弯道半径一定时,汽车速度越大,所需要的向心力越大，,汽车将向外侧运动离心,练习1:火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是（)A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损D.以上三种说法都是错误的,A,