《高中物理 5.7 生活中的圆周运动 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 5.7 生活中的圆周运动 新人教版必修2（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、必修二 第五章 曲线运动,5、7 生活中的圆周运动,学习目标,1、知道向心力是圆周运动的物体半径方向的合力， 不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动。,2、通过日常生活中的常见例子，学会分析具体问题 中的向心力来源。,3、能理解运用匀速圆周运动规律分析和处理生活中 的具体实例。,4、知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆 周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向 心力和向心加速度,问题3：你能不能给出一些增大赛车转弯安全 性的建议？,可以增大动摩擦因数或增大拐弯半径 或减小速度或,问题1：要想汽车在水平弯道上能够安全转弯， 必须满足的条件是什么？,问题2：汽车刚好能够安全转弯的速度是多少？,
2、实例研究1汽车转弯,赛道的设计,将路面倾斜的原因是让支持力与竖直方向成一角度，这样支持力的水平分力就可以提供部分向心力，以减小静摩擦力，避免赛车向外侧滑。,问题4：如果倾斜路面是光滑的，汽车还能转弯吗？ 如果能，对速度有什么要求？,能，根据上面例题可知，即使没有摩擦力，只靠 重力与支持力的合力充当向心力也可以做圆周运动， 此时的速度是个定值,假设路面与水平面夹角为， 则有,问题5：如果汽车转弯速度大于这个值呢？或者小 于这个值呢？,如果大于这个值，则汽车向上滑，如果小于这个 值，则向下滑。,实例研究2火车转弯,问题1：如果火车在水平弯道上转弯，试分析其受 力情况及向心力的来源。,火车受重力、支
3、持力和轮缘与外轨挤压产生的弹力，向心力由轮缘与外轨挤压产生的弹力提供。,问题2：实际中的铁路弯道是如何设计的？为什么 要这样设计？,实际铁路弯道是倾斜的，外轨高于内轨。原因是如 果弯道是水平的，仅靠轨道挤压产生的弹力提供向 心容易损坏车轮与轨道。所以采取倾斜路面，让重 力和支持力的合力提供部分向心力的方法。,L,问题3：当火车提速后，如何对旧的铁路弯道进行改造？内外轨的高度差h如何确定？,因为角度很小，所以,外轨对外轮缘有弹力,内轨对内轮缘有弹力,讨论,解得 v0 =,随堂练习：,1.火车在某转弯处的规定行驶速度为v,则下列说法正确的是 （ ） A.当以速度v通过此转弯处时,火车所受的重力及轨
4、道面的支持力这两个力的合力提供了转弯的向心力 B.当以速度v通过此转弯处时,火车所受的重力、轨道面的支持力及外轨对车轮轮缘的弹力这三个力的合力提供了转弯的向心力 C.当火车以大于v的速度通过此转弯处时,车轮轮缘会挤压外轨 D.当火车以小于v的速度通过此转弯处时,车轮轮缘会挤压外轨,AC,黄石长江大桥,问题1：汽车过拱形桥至桥顶时的受力情况及 向心力来源。,实例研究3拱形桥,汽车在最高点时受重力和支持力，向心力由重力与支持力的合力提供,h,解：汽车通过桥顶时，受力情况如图：,汽车通过桥顶时：,由牛顿第二定律：,由牛顿第三定律：,O,r,问题2：汽车过拱形桥最高点时对桥面的压力的 大小与自身重力的
5、大小关系是怎样的？这 是一种怎样的状态？,汽车对路面的压力小于自身的重力 ，是失重状态,问题4：汽车过凹形桥最低点时对桥面的压力的大小与自 身重力的大小关系是怎样的？这是一种怎样的状态？,超重,最低点,泸定桥,你见过凹形的桥吗？,无论过拱型桥还是凹型桥，都应当减速行驶。,拓展：汽车以同样的速率过曲面时，在A点还是B点更容易爆胎？,A,B,探究航天器中的失重现象,问题3：当汽车在最高点对桥的压力为0时，汽车的速度又是一种怎样的状态？此时是多大？这人对座椅的压力是多大？从该时刻以后，汽车将做什么运动？还能沿桥面做圆周运动下桥吗？,完全失重状态,人对座椅的压力也是0，人也处于完全失重状态,汽车将做平
6、抛运动，不能沿桥面下桥了,地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时，支持力会变成零？,此时司机处于完全失重状态。,生活中有很多运动都可以看作圆周运动，解决这类问题的关键就是,处理圆周运动问题的一般步骤：,选准研究对象进行受力分析。,小结：,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的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。,1、离心运动：,2、物体作离心运动的条件：,四：离心现象,F=,F,3离心运动的特点 ： （1）做圆周运动的质点，当F合=0时，它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去 （2）当F合F向时做半径越来越大的运动，它不是沿半径方向飞出 （3）做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用，因为没有任何物体提供这种力 （4）离心运动的本质是由于惯性,随堂练习,教材 第26页 离心运动的应用与防止 洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上,则此时 A.衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力 B.衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力 C.筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大 D.筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大,直径为0.49m的洗衣机脱水桶以40rad/s的角速度转动,衣服对圆桶壁的压力是衣服重力的 倍。,
