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1、23圆周运动的案例分析圆周运动的案例分析 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课前自主学案课前自主学案知能优化训练知能优化训练2.3课标定位课标定位学学习习目目标标：1.理理解解向向心心力力的的来来源源，并并能能对对具具体体实实例例进进行分析和计算行分析和计算2掌握牛顿第二定律在圆周运动中的应用掌握牛顿第二定律在圆周运动中的应用3通通过过具具体体分分析析生生活活中中的的圆圆周周运运动动问问题题，掌掌握握处处理理这类问题的思路和方法这类问题的思路和方法重重点点难难点点：竖竖直直面面内内的的圆圆周周运运动动问问题题，列列车车转转弯弯及及拱拱形桥问题形桥问题课标定位课标定位课标定位课标定
2、位课前自主学案前自主学案一、分析游乐场中的圆周运动一、分析游乐场中的圆周运动1受力分析受力分析(1)过过山山车车在在轨轨道道顶顶部部时时要要受受到到_和和轨轨道道对对车车的的_作作用用，这这两两个个力力的的_提提供供过过山山车车做做圆圆周运动的向心力周运动的向心力(2)当当过过山山车车恰恰好好经经过过轨轨道道顶顶部部时时，弹弹力力为为零零，此此时时_提供向心力提供向心力重力重力弹力弹力合力合力重力重力临界速度临界速度压力压力思考感悟思考感悟在在游游乐乐场场，我我们们乘乘坐坐过过山山车车时时，常常常常会会被被吓吓得得高高声声尖尖叫叫，心心惊惊胆胆战战，过过山山车车能能从从高高高高的的圆圆形形轨轨
3、道道顶顶部部轰轰然然而过，车与人却不掉下来，这是为什么呢？而过，车与人却不掉下来，这是为什么呢？提提示示：当当过过山山车车在在竖竖直直面面内内做做圆圆周周运运动动到到达达最最高高点点时时，所所需需要要的的向向心心力力由由其其重重力力和和轨轨道道对对车车的的作作用用力力来来提提供供当当所所需需要要的的向向心心力力大大于于或或等等于于车车的的重重力力时时，车车与与人就不会掉下来人就不会掉下来二、研究运动物体转弯时的向心力二、研究运动物体转弯时的向心力1自行车转弯时要向转弯处的内侧倾斜，由自行车转弯时要向转弯处的内侧倾斜，由_的作用力与的作用力与_的合力作为转弯所需的合力作为转弯所需要的向心力要的向
4、心力2汽车在水平路面上转弯时由地面的汽车在水平路面上转弯时由地面的_提提供向心力供向心力3火车转弯时的向心力由火车转弯时的向心力由_和铁轨对火车和铁轨对火车的的_的合力提供，其向心力方向沿的合力提供，其向心力方向沿_方向方向地面地面对车对车重力重力摩擦力摩擦力重力重力支持力支持力水平水平核心要点突破核心要点突破即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1乘乘坐坐游游乐乐园园的的翻翻滚滚过过山山车车，质质量量为为m的的人人随随车车在竖直平面内旋转时，下列说法中正确的是在竖直平面内旋转时，下列说法中正确的是()A车车在在最最高高点点时时，车车在在轨轨道道内内侧侧，人人处处于于倒倒坐
5、坐状状态，被保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来态，被保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B人人在在最最高高点点时时对对座座位位仍仍可可能能产产生生压压力力，但但压压力力一定小于一定小于mgC人在最低点时对座位的压力等于人在最低点时对座位的压力等于mgD人在最低点时对座位的压力大于人在最低点时对座位的压力大于mg在火车转弯处，外轨高于内轨，如图在火车转弯处，外轨高于内轨，如图235所示，所示，转弯时所需的向心力由重力和弹力的合力提供否转弯时所需的向心力由重力和弹力的合力提供否则，转弯时所需向心力应由外轨对车轮的压力提供，则，转弯时所需向心力应由外轨对车轮的压力提供，而这样对车轨会造成损坏，车速
6、大时，容易出事故而这样对车轨会造成损坏，车速大时，容易出事故2弯道的行驶速度弯道的行驶速度设车轨间距为设车轨间距为L，两轨高度差为，两轨高度差为h，转弯半径为，转弯半径为R，质量为质量为m的火车运行时应当有多大的速度？的火车运行时应当有多大的速度？火车无挤压作用火车无挤压作用(2)当当火火车车行行驶驶速速度度vv0时时，外外轨轨道道对对火火车车轮轮缘缘有有挤压作用挤压作用(3)当当火火车车行行驶驶速速度度vv0时时，内内轨轨道道对对火火车车轮轮缘缘有有挤压作用挤压作用即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2火火车车在在拐拐弯弯时时，对对于于向向心心力力的的分分析析，正正确确
7、的的是是()A由于火车本身作用而产生了向心力由于火车本身作用而产生了向心力B主主要要是是由由于于内内外外轨轨的的高高度度差差的的作作用用，车车身身略略有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力C火火车车在在拐拐弯弯时时的的速速率率小小于于规规定定速速率率时时，内内轨轨将将给给火车侧压力，侧压力就是向心力火车侧压力，侧压力就是向心力D火火车车在在拐拐弯弯时时的的速速率率大大于于规规定定速速率率时时，外外轨轨将将给给火车侧压力，侧压力作为火车拐弯时向心力的一部分火车侧压力，侧压力作为火车拐弯时向心力的一部分解析：解析：选选D.火车正常拐弯时，重力和支持力的合力提火
8、车正常拐弯时，重力和支持力的合力提供向心力，故供向心力，故A、B选项错；当拐弯速率大于规定速选项错；当拐弯速率大于规定速率时，外轨对火车有侧压力作用；当拐弯速率小于规率时，外轨对火车有侧压力作用；当拐弯速率小于规定速率时，内轨对火车有侧压力作用，此时，火车拐定速率时，内轨对火车有侧压力作用，此时，火车拐弯所需的向心力是重力、支持力和侧压力的合力来提弯所需的向心力是重力、支持力和侧压力的合力来提供，故供，故C错，错，D对对课堂互堂互动讲练拱形桥问题分析拱形桥问题分析类类型一型一例例例例1 1 汽汽车车质质量量为为1.5104 kg，以以不不变变的的速速率率先先后后驶驶过过凹凹形形桥桥面面和和凸凸
9、形形桥桥面面，桥桥面面圆圆弧弧半半径径都都为为15 m，如如果果凹凹形形桥桥面面承承受受的的最最大大压压力力不不得得超超过过2.0105 N，汽汽车车允允许许的的最最大大速速率率是是多多少少？汽汽车车以以此速率驶过凸形桥面的最小压力是多少？此速率驶过凸形桥面的最小压力是多少？图图236图图237【答案】【答案】7.07 m/s1.0105 N机车转弯问题分析机车转弯问题分析类类型二型二例例例例2 2 如如图图238所所示示，某某游游乐乐场场里里的的赛赛车车场场地地为为圆圆形形，半半径径为为100 m，一一赛赛车车和和选选手手的的总总质质量量为为100 kg，车轮与地面间的最大静摩擦力为，车轮与地面间的最大静摩擦力为600 N.(1)若若赛赛车车的的速速度度达达到到72 km/h，这这辆辆车车在在运运动动过过程程中会不会发生侧移？中会不会发生侧移？(2)若若将将场场地地建建成成外外高高内内低低的的圆圆形形，且且倾倾角角为为30，并并假假设设车车轮轮和和地地面面之之间间的的最最大大静静摩摩擦擦力力不不变变，为为保保证证赛赛车车的的行行驶驶安安全全，赛赛车车最最大大行行驶驶速速度度应应为为多多大？大？图图238【答案】【答案】(1)不会不会(2)35.6 m/s本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进入入课件目件目录按按ESC键退出全屏播放退出全屏播放谢谢使用使用
