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1、怀远二中 2021-2021 学年度其次学期高一物理学科导学案NO主备人：孙本群审核：高一物理备课组拟用时间： 第周（ 月日-月 日）课题： 5.7 生活中的圆周运动学习目标 学问与技能1. 能定性分析火车转弯外轨比内轨高的缘由2. 能定量分析汽车过拱形桥最高点与凹形桥最低点的压力问题3. 知道航天器中的失重的本质4 知道离心运动及产生的条件,明白离心运动的应用和防止教学设想预习导学 同学初步明白本节内容合作探究 突出重点,突破难点 典型例题分析 巩固学问 达标提升任务一预习导学（认真阅读教材,立完成以下问题） 车辆转弯问题的争论1，火车转弯：(1) 内外轨高度相同时,转弯所需的向心力由 力供
2、应.(2) 外轨高度高于内轨, 火车按设计速度行驶时, 火车转弯所需的向心力由供应.如图示 知 h , L, 转弯半径 R,车轮对内外轨都无压力,质量为 m 的火车运行的速率应当多大.摸索与沟通1，假如超速行驶会怎么样？假如减速行驶呢？2，各种车辆在大路上行驶,向心力怎样供应？ 二，拱形桥问题情境：质量为m 的汽车在拱形桥上以速度t行驶,如桥面的圆弧半径为只,试画出受力分析图,分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力（ 请同学独立画出汽车的受力图,推导出汽车对桥面的压力）引导：请同学们进一步考虑当汽车对桥的压力刚好减为零时,汽车的速度有多大当汽车的速度大于这个速度时,会发生什么现象.合作沟通：下面再
3、一起共同分析汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽车的重力大些仍是小些？ 三，航天器中的失重现象从刚才争论的一道例题可以看出,当汽车通过拱形桥凸形桥面顶点时,假如车速达到确定大小,就可使汽车对桥面的压力为零假如我们把地球想象为特大的“拱形桥” ,就情形如何呢 .会不会显现这样的情形.速度达到确定程度时,地面对车的支持力是零 .这时驾驶员与座椅之间的压力是多少 .驾驶员躯体各部分之间的压力是多少 .他这时可能有什么感觉 .（同学独立分析以上提出的问题,并在练习本上画出受力分析图,尝试解答 ）引导：假设宇宙飞船质量为M ,它在地球表面邻近绕地球傲匀逮圆周运动,其轨道半径近似等于地球半径R,航天
4、员质量为 m,宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力 试求座舱对宇航员的支持力此时飞船的速度多大 .通过求解 你可以得出什么结论 .四，离心运动引导：做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用,它会怎样运动呢.假如物体受的合力不足以供应向心力,它会怎样运动呢.发表你的见解并说明缘由可编辑资料 - - - 欢迎下载合作沟通：请同学们结合生活实际,举出物体做离心运动的例子在这些例子中,离心运动是有益的仍是有害的 .你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗.任务二例题分析例：一辆质量 m=2.0t 的小轿车,驶过半径R=90m 的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m s2求： 1如桥面为
5、凹形,汽车以20m s 的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大.(2) 如桥面为凸形,汽车以l0m s 的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大.(3) 汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力任务三达标提升1火车在转弯行驶时,需要靠铁轨的支持力供应向心力.以下关于火车转弯的说法中正确选项 A 在转弯处使外轨略高于内轨B在转弯处使内轨略高于外轨C在转弯处使内轨，外轨在同一水平高度D在转弯处火车受到的支持力竖直向上2汽车以定速率通过拱桥时,以下说法中正确选项A 在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力B在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力C在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力D汽车以恒
6、定的速率过桥时,汽车所受的合力为零3. 关于铁道转弯处内外铁轨间有高度差,以下说法中正确选项（）A. 可以使火车顺当转弯,削减车轮与铁轨间的摩擦B. 火车转弯时,火车的速度越小,车轮对内侧的铁轨测侧向压力越小C. 火车转弯时,火车的速度越大,车轮对外侧的铁轨测侧向压力越大D. 外铁轨略高于内铁轨,使得火车转弯时,由重力和支持力的合力供应了部分向心力4. 如图 1 所示,在高速大路的拐弯处,路面筑得外高内低,即当车向左拐弯时,司机右侧的路面比左侧的要高一些,路面与水平面间的夹角为.设拐弯路段是半径为R 的圆弧,要使车速为v 时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于0, 应等于（）v2
7、v 212v 2v2arcsinarctanarcsinarccotA.RgB.RgC.2RgD.Rg图 15. 在以下情形中,汽车对凸形桥顶部的压力最小的是A 以较小的速度驶过半径较大的桥.B 以较小的速度驶过半径较小的桥. C以较大的速度驶过半径较大的桥：D以较大的速度驶过半径较小的桥6. 一辆汽车匀速通过一座圆形拱桥后,接着又匀速通过圆弧形凹地设圆弧半径相等,汽车通过桥顶对桥面的压力NA 为车重的一半,汽车在弧形地最低点B 时,对地面的压力为NB ,就 NA ：NB7. 如以下图, 长度为 L=1.0m 的绳, 系一小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为 M=5kg ,小球小球在通过最低
8、点的速度大小为v=20m/s, 试求：（ 1小球在最低点所受绳的拉力2小球在最低的向心加速度A 时,为半径不计,可编辑资料 - - - 欢迎下载1.，如图 6-8-3 所示,一质量为 m 的小球做半径为 R 的圆锥摆运动,已知细线和竖直方向的夹角为,就小球做匀速圆周运动所需的向心力多大？小球做匀速圆周运动的速度是多大？2，汽车以恒定的速率v 通过半径为 r 的凹型桥面, 如图 6-8-4 所示,求汽车在最低点时对桥面的压力是多大？3.小球在半径为 R 的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动,试分析图中的（小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角）与线速度v，周期 T 的关系.（小球的半径远小于R）解析
9、：【课堂练习】1. 汽车在水平面上转弯时,所需的向心力由以下那些力供应的：（）A. 发动机的牵引力B.重力和支持力的合力C. 地面施加的侧向静摩擦力D.地面的支持力2列车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.如在某转弯处规定行驶速度为v, 就以下说法中正确选项：（）当以速度 v 通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力供应向心力当以速度 v 通过此弯路时,火车重力，轨道面支持力和外轨对轮缘侧弹向力的合力供应向心力当速度大于 v 时,轮缘侧向挤压外轨当速度小于v 时,轮缘侧向挤压外轨A.B. C. D. 4. 如图 6-8-6 所示,汽车以速度V 通过一半圆形拱桥的顶点时
10、,关于汽车受力的说法正确选项（）A. 汽车受重力，支持力，向心力B. 汽车受重力，支持力，牵引力，摩擦力，向心力C. 重力供应汽车的向心力D. 汽车的重力和支持力的合力供应向心力5. 两个质量分别是 m1 和 m2 的光滑小球套在光滑水平杆上,用长为 L 的细线连接, 水平杆随框架以角速度 做匀速转动,两球在杆上相对静止,如图图6-8-10 所示,求两球离转动中心的距离R1 和 R2 及细线的拉力.6. 如图 6-8-11 所示,是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的杰出场面如女运动员做圆锥摆运动时和竖直方向的夹角为女,运动员的质量为m,转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的
11、半径为 r,求这时男运动员对女运动员的拉力大小及两人转动的角速度可编辑资料 - - - 欢迎下载课堂作业：1一质量为 m 的物体,沿半径为 R 的向下凹的圆形轨行,如图6-8-7 所示,经过最低点的速度为v,物体与轨道之间的动摩檫因数为,就它在最低点时受到的摩檫力为：（）A mgB mv2/RC mg+v2/RD mg-v2/R 2一重球用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上,如图6-8-8 当车厢突然制动时, 就：（）A. 绳的拉力突然变大B. 绳的拉力突然变小C.绳的拉力没有变化D. 无法判定拉力有何变化3. 质量为 m 的木块从半径为 R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,假如由于摩擦力的使用使得木块的速率不变,如图6-8-9 所示,那么（）A 由于速率不变,所以木块的加速度为零B木块下滑过程中所受的合外力越来越大C木块下滑过程中所受的摩擦大小不变D木块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心4. 飞机驾驶员最多可承担9 倍的重力加速度带来的影响,当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲时速度为v, 就圆弧的最小半径为 （）A.B.C.D.5质量为 M 的人抓住长L 的轻绳,绳的另一端系着质量为m 的小球,现让小球在竖直平面内做圆周运动,当球通过最高点时速率为v,就此时人对地面的压力是多大？可编辑资料 - - - 欢迎下载
