鲁科版必修二43向心力的实例分析01内容摘要:
该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的,且由于火车质量很大,故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损害铁轨。 师设疑: 那么应该如何解决这个问题。 学生活动: 发挥自己的想象能力,结合知识点设计方案。 提示 :( 1)、设计方案目的是为了减少弹力 ( 2)、播放视频 —— 火车转弯 学生提出方案: 火车外轨比内轨高,使铁轨对火车的支持力不再是竖直向上。 此时,支持力与重力不再平衡,他们的合力指向“圆心”,提供向心力,从而减轻轮缘和铁轨之间的挤压。 学生讨论: 什么情况下可以完全使轮缘 和铁轨之间的挤压消失呢。 学生归纳: 转弯处要选择内外轨适当的高度差,使转弯时所需的向心力完全由重力 G和支持力 FN来提供,这样外轨就不受轮缘的挤压了。 师生互动: 老师边画图边讲解做定量分析并归纳总结(过程略) (三)、实例 2:汽车过拱桥 (可通过学生看书,讨论,总结) 问题:质量为 m的汽车在拱桥上以速度 v前进,桥面的圆弧半径为 r, 求汽车通过桥的最高点时对桥面的压力。 解析:选汽车为研究对象,对汽车进行受力分析:汽车在竖直方向受到重力 G和桥对车的支持力 F1作用,这两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下 建立关系式: rvmFGF21 向。鲁科版必修二43向心力的实例分析01
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F=10 N, s=2 m,角 θ的大小如图中所示 . 丁 解答 : • 甲图中: F和 s之间夹角为 π- θ=30176。 . • 所以 W甲 =Fscos30176。 =10 2 J=10 J (促进 ) • 乙图中:力 F和位移 s之间的夹角为 π- θ=150176。 • 所以 W乙 =Fscos150176。 =10 2 (- ) J=- 10 J(阻碍 ) • 丙图中:力 F和
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