高中物理必修二第五章曲线运动知识点总结

、火车弯道转弯问题（1）受力分析：当外轨比内轨高时，铁轨对火车的支持力不再是竖直向上，和重力的合力可以提供向心力，可以减轻轨和轮缘的挤压。最佳情况是向心力恰好由支持力和重力的合力提供，铁轨的内、外轨均不受到侧向挤压的力。如图所示火车受到的支持力和重力的合力的水平指向圆心，成为使火车拐弯的向心力，（2）向心力为：=tanhFmgmgL向火车转弯时的规定速度为：0RghvL（3）讨论：当火车实际速度为v时，可有三种可能：①0vv时，外轨向内挤压轮缘，提供侧压力。②0vv时，内外轨均无侧压力，车轮挤压磨损最小。③0vv，内轨向外挤压轮缘，提供侧压力。2、拱形桥（1）汽车过拱桥时，牛二定律：2vmgNmR结论：A．汽车对桥面的压力小于汽车的重力mg，属于失重状态。B．汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小。当速度不断增大的时候，压力会不断减小，当达到某一速度vgR时，汽车对桥面完全没有压力，汽车“飘离”桥面。汽车以大于或等于临界的速度驶过拱形桥的最高点时，汽车与桥面的相互作用力为零，汽车只受重力，又具有水平方向的速度的，因此过最高点后汽车将做平抛运动。（2）汽车过凹桥时，牛二定律:2vmgNmR结论：A.汽车对桥面的压力大于汽车的重力，属于超重状态。B.汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越大。当速度不断增大的时候，压力会不断增大。3、航天器中的失重现象航天器中的人和物随航天器一起做圆周运动，其向心力也是由重力提供的，此时重力完全用来提供向心力，不对其高考圈-让高考没有难报的志愿他物体产生压力，即里面的人和物出于完全失重状态。4、离心运动（1）定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。（2）本质：离心现象是物体惯性的表现。（3）应用：洗衣机甩干桶，火车脱轨，棉花糖制作。（4）FF提供需要离心；FF提供需要向心。5、临界问题1．如图所示细绳系着的小球或在圆轨道内侧运动的小球，当它们通过最高点时：（1）vgR时，物体没有达到轨道最高点便发生斜抛，离开了轨道。(2)vgR时，2vmgmR，物体恰好通过轨道最高点，绳或轨道与物体间无作用力。(3)vgR时，2vmgNmR，vN，绳或轨道对物体产生向下的作用力。2．在轻杆或管的约束下的圆周运动：杆和管对物体能产生拉力，也能产生支持力。当物体通过最高点时：(1)当0v时，Nmg，杆中表现为支持力。（物体到达最高点的速度为0。）高考圈-让高考没有难报的志愿（2）当0vgR时，2vmgNmR，vN，杆或轨道产生对物体向上的支持力。（3）当vgR时，2vmgmR，N＝0，杆或轨道对物体无作用力。(4)当vgR时，2vmgNmR，vN，杆或轨道对物体产生向下的作用力。