2019-2020学年人教版必修2 第五章 第七节 生活中的圆周运动 学案
2019-2020学年人教版必修2 第五章  第七节 生活中的圆周运动 学案第3页

  力。

  想一想

  洗衣机脱水的原理是什么?

  提示:洗衣机脱水时,由于高速转动,水滴需要较大的向心力才能与衣服一起做圆周运动。当转速足够大时,衣服已无法向水滴提供足够大的附着力(作为向心力),水滴便做离心运动,离开衣服,于是衣服被脱水。

  课堂任务 火车转弯问题

  仔细观察下列图片,认真参与"师生互动"。

  

  

  活动1:如图甲所示,如果铁路弯道的内外轨一样高,火车在转弯时的向心力由什么力提供?会导致怎样的后果?

  提示:如果铁路弯道的内外轨一样高,火车在竖直方向所受重力与支持力平衡,其向心力由外侧车轮的轮缘挤压外轨,使外轨发生弹性形变,对轮缘产生的弹力来提供(如图甲);由于火车的质量太大,轮缘与外轨间的相互作用力太大,铁轨和车轮会极易受损。

  活动2:实际上在铁路的弯道处外轨略高于内轨,试从向心力的来源分析这样做有怎样的优点?若火车的速度为v,轨道平面与水平面之间的夹角θ应满足什么样的关系,轨道才不受挤压?

提示:如果弯道处外轨略高于内轨,火车在转弯时铁轨对火车的支持力FN的方向不再是竖直的,而是斜向弯道的内侧,它与重力G的合力指向圆心,