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1、生活中的圆周运动（生活中的圆周运动（2）航天器中的超重和失重航天器中的超重和失重三三. 航天器中的超重和失重航天器中的超重和失重1. 设航天器绕地球做匀速圆周运动，飞行设航天器绕地球做匀速圆周运动，飞行 的轨道半径近似为地球半径的轨道半径近似为地球半径R，航天员，航天员 受到的引力近似等于他在地面测得的体受到的引力近似等于他在地面测得的体 重重mg，航天器的飞行速度为，航天器的飞行速度为v，试求飞，试求飞 船座舱对他的支持力船座舱对他的支持力2. 当飞行速度当飞行速度v为多大时，支持力为零？为多大时，支持力为零？三三. 航天器中的超重和失重航天器中的超重和失重1. 设航天器绕地球做匀速圆周运动
2、，飞行设航天器绕地球做匀速圆周运动，飞行 的轨道半径近似为地球半径的轨道半径近似为地球半径R，航天员，航天员 受到的引力近似等于他在地面测得的体受到的引力近似等于他在地面测得的体 重重mg，航天器的飞行速度为，航天器的飞行速度为v，试求飞，试求飞 船座舱对他的支持力船座舱对他的支持力【小结小结】研究圆周运动的思路研究圆周运动的思路从从“供供”“”“需需”两方面来进行研究：两方面来进行研究：“供供”分析物体受力，求沿半径方分析物体受力，求沿半径方向的合外力；向的合外力；“需需”确定物体轨道，定圆心、找确定物体轨道，定圆心、找半径、用公式，求出所需向心力；半径、用公式，求出所需向心力；“供供”“”
3、“需需”平衡则做圆周运动。平衡则做圆周运动。分析圆周运动问题的步骤分析圆周运动问题的步骤1. 确定研究对象；确定研究对象；2. 确定圆心、圆平面、圆半径等；确定圆心、圆平面、圆半径等；3. 分析受力；分析受力；4. 建立坐标；建立坐标；5. 应用牛顿定律列方程并求解。应用牛顿定律列方程并求解。1. 正在做匀速圆周的质点，若向心力正在做匀速圆周的质点，若向心力突然消失，质点如何运动？突然消失，质点如何运动？四四. 离心运动离心运动1. 正在做匀速圆周的质点，若向心力正在做匀速圆周的质点，若向心力突然消失，质点如何运动？突然消失，质点如何运动？2. 若要做匀速圆周运动，提供的向心若要做匀速圆周运动
4、，提供的向心力应满足什么条件？力应满足什么条件？ 四四. 离心运动离心运动1. 正在做匀速圆周的质点，若向心力正在做匀速圆周的质点，若向心力突然消失，质点如何运动？突然消失，质点如何运动？2. 若要做匀速圆周运动，提供的向心若要做匀速圆周运动，提供的向心力应满足什么条件？力应满足什么条件？3. 若若“提供的提供的”大于大于“需要的需要的”，质，质点又如何运动？点又如何运动？ 提供物体提供物体做圆周运动沿做圆周运动沿半径方向的合半径方向的合力（来源）力（来源） 物体做物体做匀速圆周运匀速圆周运动所需的力动所需的力“供供”“”“需需”是否平衡决定物体做何种运动是否平衡决定物体做何种运动圆周运动圆周
5、运动离心运动离心运动向心运动向心运动“供供”“”“需需”是否平衡决定物体做何种运动是否平衡决定物体做何种运动圆周运动圆周运动离心运动离心运动向心运动向心运动 提供物体提供物体做圆周运动沿做圆周运动沿半径方向的合半径方向的合力（来源）力（来源） 物体做物体做匀速圆周运匀速圆周运动所需的力动所需的力 提供物体提供物体做圆周运动沿做圆周运动沿半径方向的合半径方向的合力（来源）力（来源） 物体做物体做匀速圆周运匀速圆周运动所需的力动所需的力“供供”“”“需需”是否平衡决定物体做何种运动是否平衡决定物体做何种运动圆周运动圆周运动离心运动离心运动向心运动向心运动 提供物体提供物体做圆周运动沿做圆周运动沿半
6、径方向的合半径方向的合力（来源）力（来源） 物体做物体做匀速圆周运匀速圆周运动所需的力动所需的力“供供”“”“需需”是否平衡决定物体做何种运动是否平衡决定物体做何种运动圆周运动圆周运动离心运动离心运动向心运动向心运动 1. 离心运动离心运动做匀速圆周运动的物体，在向心力做匀速圆周运动的物体，在向心力突然消失或合外力不足以提供做圆周运突然消失或合外力不足以提供做圆周运动的向心力时，做逐渐远离圆心的运动，动的向心力时，做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫离心运动。这种运动叫离心运动。播放视频播放视频 离心运动离心运动2. 离心运动的应用：离心运动的应用：离心干燥器离心干燥器离心沉淀器离心沉淀器3. 离
7、心运动的防止：离心运动的防止：汽车在公路转弯处的限速汽车在公路转弯处的限速转动的砂轮、飞轮限速转动的砂轮、飞轮限速3. 离心运动的防止：离心运动的防止：汽车在公路转弯处的限速汽车在公路转弯处的限速转动的砂轮、飞轮限速转动的砂轮、飞轮限速【思考思考】如果物体实际提供的合力大于如果物体实际提供的合力大于所需的向心力，物体将做何运动？所需的向心力，物体将做何运动？1.飞机做特技表演时，常做俯冲拉起运飞机做特技表演时，常做俯冲拉起运动，如图所示，此运动在最低点附近可看做动，如图所示，此运动在最低点附近可看做是半径为是半径为500m的圆周运动。若飞行员的质量的圆周运动。若飞行员的质量为为65kg，飞机经
8、过最低点时的速度为，飞机经过最低点时的速度为360km/h，则这时飞行员对坐椅的压力为多大则这时飞行员对坐椅的压力为多大?(g=10m/s2)2.原长为原长为L的轻弹簧一端的轻弹簧一端固定一小铁块，另一端连接在固定一小铁块，另一端连接在竖直轴竖直轴OO上，小铁块放在水上，小铁块放在水平圆盘上。若圆盘静止，把弹平圆盘上。若圆盘静止，把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上，簧拉长后将小铁块放在圆盘上，使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为5L/4，再将弹簧长度拉长到再将弹簧长度拉长到6L/5后，把小铁块放在圆盘后，把小铁块放在圆盘上，在这种情况下，圆盘绕其中心轴上，在这种情况下，圆盘绕其中心轴OO以一定以一定角速度匀速转动，如图所示，已知小铁块的质量角速度匀速转动，如图所示，已知小铁块的质量为为m，为使小铁块不在圆盘上滑动，圆盘转动的，为使小铁块不在圆盘上滑动，圆盘转动的角速度角速度最大不得超过多少最大不得超过多少?OO
