汽车火车转弯分析.ppt

,第五章 圆周运动,火车转弯与汽车过桥类问题的分析,一、汽车转弯,问 题：,什么力充当汽车转弯需要的向心力？,结 论：,地面对汽车的摩擦力提供了汽车转弯的向心力,如果你是一名司机，过弯时需要注意什么？,思 考：,弯道限速,二、火 车 转 弯,1、若内外轨等高，外 轨对轮缘的侧压力 提供向心力,火车转弯时什么力提供向心力？,思 考：,火车转弯轨道,外侧轨道高于内侧轨道,高速列车,N,F,mg,2、火车转弯的向心力由什么力提供呢？,向心力由支持力和重力的合力提供,q,q,思考：火车以多大速度 过弯最理想呢？,分析：,三、汽车过桥,黄石长江大桥,1、汽车过拱形桥：,汽车静止在桥顶与通过桥 顶受力情况是否相同？,思 考：,汽车过拱桥桥顶的向心力由什么力提供？,分 析：,讨 论：,汽车过桥时需要有速度限制吗？,经凸桥最高点时,当 时，汽车对桥面无压力,2、汽车过凹形桥：,汽车静止在桥底与通过桥 底受力情况是否相同？,思 考：,汽车通过桥底时的向心力 由什么力提供？,分 析：,讨 论：,汽车过凹形桥时桥时有限速吗？,由牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力大于汽车的重力,四、解决圆周运动问题的基本步骤,4、牛顿第二定律列方程求解。,1、确定研究对象,2、确定轨道平面，找出圆心和半径。,3、受力分析，判断哪些力提供向心力。,小 结,解决圆周运动问题关键在于找出向心力的来源,汽车转弯,火车转弯,汽车过桥,一质量为m的汽车沿转弯半径为40m的水平公路面转弯,若路面对车的最大静摩擦力为车重的0.5倍为使汽车顺利转弯而不滑动的车速最大值多少？,例题：,例题、一辆质量为1000kg的赛车正以 14m/s 的速度进入一个圆形跑道,已知跑道半径为50m,求：,（2）当天气晴朗时,赛车和路面之间 的摩擦系数是0.60,问比赛过程 中赛车是否能顺利通过弯道?,（3）在雨天时,赛车和路面之间的摩 擦系数是0.25,问比赛过程中赛 车是否能顺利通过弯道?,（1）此赛车转弯所需的向心力是多大?,