理解教材新知

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1、理解教材新知理解教材新知把握热点考向把握热点考向应用创新演练应用创新演练知识点一知识点一第第7 7节节生生活活中中的的圆圆周周运运动动知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二随堂基础巩固随堂基础巩固第第五五章章曲曲线线运运动动课时跟踪训练课时跟踪训练知识点三知识点三考向三考向三 自学教材自学教材 1铁路的弯道铁路的弯道 (1)火车在弯道上的运动特点：火车在弯道上运动时做火车在弯道上的运动特点：火车在弯道上运动时做 ，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的 。 (2)转弯处内外轨一样高的缺点：如果转弯处内外轨一转弯处内外轨一样高的缺点：如果

2、转弯处内外轨一样高，则由样高，则由 对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损。轮极易受损。圆周运动圆周运动向心力向心力外轨外轨 (3)铁路弯道的特点：铁路弯道的特点： 转弯处转弯处 略高于略高于 。 铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道道 。 铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心，它提供了火车做圆周运动的道的圆心，它提供了火车做圆周运动的 。 外轨外轨内轨内轨内侧内侧向心力向心力 2拱形桥拱形桥 (1)向心力来源向心力来源(最高点和最低点最

3、高点和最低点)：汽车做圆周运动，：汽车做圆周运动， 和和 的合力提供向心力。的合力提供向心力。重力重力桥面的支持力桥面的支持力图图571mgFN小于小于图图572FNmg大于大于mgFN失重失重无压力无压力 (2)对失重现象的认识：航天器内的任何物体都处于对失重现象的认识：航天器内的任何物体都处于 状态，但并不是物体不受重力。正因为受到重状态，但并不是物体不受重力。正因为受到重力作用才使航天器连同其中的乘员力作用才使航天器连同其中的乘员 。完全失重完全失重环绕地球转动环绕地球转动 重点诠释重点诠释 火车转弯的有关问题火车转弯的有关问题 (1)转弯时的圆周平面：虽然外轨略高于内轨，但整个转弯时的

4、圆周平面：虽然外轨略高于内轨，但整个外轨是等高的，外轨是等高的， 整个内轨也是等高的，因而火车在行驶过整个内轨也是等高的，因而火车在行驶过程中，火车的重心高度不变，即火车重心的轨迹在同一个程中，火车的重心高度不变，即火车重心的轨迹在同一个水平面内。故火车做圆周运动的圆周平面是水平面，而不水平面内。故火车做圆周运动的圆周平面是水平面，而不是斜面，火车的向心加速度和向心力均是沿水平方向指向是斜面，火车的向心加速度和向心力均是沿水平方向指向圆心。圆心。 1人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的有的有 ()A可以用天平测量物体的质量可以用天平

5、测量物体的质量B可以用水银气压计测舱内的气压可以用水银气压计测舱内的气压C可以用弹簧测力计测拉力可以用弹簧测力计测拉力D在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为零，但重物仍受地球的引力数为零，但重物仍受地球的引力解析：解析：卫星内的物体处于完全失重状态，此时放在天平上的卫星内的物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为物体对天平的压力为0，因此不能用天平测量物体的质量，因此不能用天平测量物体的质量，A错误；同理，水银也不会产生压力，故水银气压计也不能错误；同理，水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，使用，B错误；弹簧测力计

6、测拉力遵从胡克定律，拉力的大错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，小与弹簧伸长量成正比，C正确；卫星内的重物处于完全失正确；卫星内的重物处于完全失重状态，并不是不受重力，而是重力全部用于提供物体做圆重状态，并不是不受重力，而是重力全部用于提供物体做圆周运动所需的向心力，周运动所需的向心力，D正确。正确。答案：答案：CD 自学教材自学教材 1定义定义物体沿切线飞出或逐渐物体沿切线飞出或逐渐 的运动。的运动。2离心运动的原因离心运动的原因向心力突然消失或合外力不足以提供所需向心力突然消失或合外力不足以提供所需 。远离圆心远离圆心向心力向心力 重点诠释重点诠释 1离心运动

7、的实质离心运动的实质 离心运动实质是物体惯性的表现。做圆周运动的物体，离心运动实质是物体惯性的表现。做圆周运动的物体，总有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因总有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因为受到向心力作用的缘故。从某种意义上说，向心力的作用为受到向心力作用的缘故。从某种意义上说，向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来。一旦是不断地把物体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来。一旦作为向心力的合外力突然消失或不足以提供向心力，物体就作为向心力的合外力突然消失或不足以提供向心力，物体就会发生离心运动。会发生离心运动。 2离心运动的受力特点离心运动的受

8、力特点 物体做离心运动并不是物体受到离心力作用，而是外物体做离心运动并不是物体受到离心力作用，而是外力不能提供足够的向心力，力不能提供足够的向心力， 所谓的所谓的“离心力离心力”也是由效果命也是由效果命名的，实际并不存在。名的，实际并不存在。图图5732下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是 ()A水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出B水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出C水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方

9、向甩出方向甩出D水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿切线方向甩出切线方向甩出答案：答案：D 自学教材自学教材 图图574图图575特别提醒特别提醒对竖直平面内的圆周运动：对竖直平面内的圆周运动：(1)要明确运动的模型，即绳或杆。要明确运动的模型，即绳或杆。(2)由不同模型的临界条件分析受力，找到向心力的来源。由不同模型的临界条件分析受力，找到向心力的来源。3杂技演员表演杂技演员表演“水流星水流星”，在长为，在长为L1.6 m的细绳的一端，的细绳的一端，系一个与水的总质量为系一个与水的总质量为m0.5 kg的盛水容器，以绳的另一的盛水容器，

10、以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图576所示。所示。若若“水流星水流星”通过最高点时的速率为通过最高点时的速率为4 m/s，则下列说法正确，则下列说法正确的是的是(取取g10 m/s2) ()图图576A“水流星水流星”通过最高点时，没有水从容器中流出通过最高点时，没有水从容器中流出B“水流星水流星”通过最高点时，绳的拉力及容器底部受到的通过最高点时，绳的拉力及容器底部受到的压力均为零压力均为零C“水流星水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用的作用D“水流星水流星”通过最高点时，绳子的拉力大

11、小为通过最高点时，绳子的拉力大小为5 N答案：答案：AB 例例1有一列重为有一列重为100 t的火车，以的火车，以72 km/h的速率匀速的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为400 m。(g取取10 m/s2) (1)试计算铁轨受到的侧压力；试计算铁轨受到的侧压力； (2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度的正的正切值。切值。 思路点拨思路点拨第第(1)问中，外轨对轮缘的侧压力提供火车问中，外

12、轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力；第转弯所需要的向心力；第(2)问中，重力和铁轨对火车的支持问中，重力和铁轨对火车的支持力的合力提供火车转弯的向心力。力的合力提供火车转弯的向心力。答案答案(1)105 N(2)0.1 借题发挥借题发挥 (1)处理这类题目需要弄清两个方面的问题，一是向心处理这类题目需要弄清两个方面的问题，一是向心力来源，二是火车转弯时轨道平面和圆心。力来源，二是火车转弯时轨道平面和圆心。 (2)汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路转弯处设计成汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路转弯处设计成外高内低，也是尽量使车受到的重力和支持力的合力提供外高内低，也是尽量使车受到的重力和支持

13、力的合力提供向心力。向心力。1如图如图577所示，若火车按规定速率转弯时，内、外所示，若火车按规定速率转弯时，内、外轨对车轮皆无侧向压力。当火车以小于规定速率转弯时轨对车轮皆无侧向压力。当火车以小于规定速率转弯时 ()图图577A仅内轨对车轮有侧压力仅内轨对车轮有侧压力B仅外轨对车轮有侧压力仅外轨对车轮有侧压力C内、外轨对车轮都有侧压力内、外轨对车轮都有侧压力D内、外轨对车轮都无侧压力内、外轨对车轮都无侧压力解析：解析：当火车以规定的速率转弯时，恰好是重力与支持力当火车以规定的速率转弯时，恰好是重力与支持力的合力提供向心力；一旦火车以小于规定速率转弯，所需的合力提供向心力；一旦火车以小于规定速

14、率转弯，所需要的向心力小于重力与支持力的合力，此时内轨会产生对要的向心力小于重力与支持力的合力，此时内轨会产生对车轮的侧压力。故选项车轮的侧压力。故选项A正确。正确。答案：答案：A 例例2质量质量m2.0104 kg的汽车以不变的速率先后驶过的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为60 m。如果桥。如果桥面承受的压力不得超过面承受的压力不得超过3.0105 N，则：，则：(g取取10 m/s2) (1)汽车允许的最大速率是多少？汽车允许的最大速率是多少？ (2)若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？若以所求速率行驶，汽车

15、对桥面的最小压力是多少？ 思路点拨思路点拨汽车在拱桥上运动时，对凹形桥的压力大汽车在拱桥上运动时，对凹形桥的压力大于其重力，而对凸形桥则压力小于重力。由此可知，对凹形于其重力，而对凸形桥则压力小于重力。由此可知，对凹形桥则存在一个允许最大速率，对凸形桥则有最小压力。可根桥则存在一个允许最大速率，对凸形桥则有最小压力。可根据圆周运动知识，在最低点和最高点列方程求解。据圆周运动知识，在最低点和最高点列方程求解。 解析解析如图所示，汽车驶至凹形桥面的底部时，合力如图所示，汽车驶至凹形桥面的底部时，合力向上，此时车对桥面压力最大；汽车驶至凸形桥面的顶部时，向上，此时车对桥面压力最大；汽车驶至凸形桥面的

16、顶部时，合力向下，此时车对桥面的压力最小。合力向下，此时车对桥面的压力最小。2某人为了测定一个凹形桥的半径，在乘汽车通过凹形桥某人为了测定一个凹形桥的半径，在乘汽车通过凹形桥最低点时，他注意到车上的速度计示数为最低点时，他注意到车上的速度计示数为72 km/h，悬，悬挂挂1 kg钩码的弹簧测力计的示数为钩码的弹簧测力计的示数为11.8 N，则桥的半径，则桥的半径为多大？为多大？(g取取9.8 m/s2)答案：答案：200 m 借题发挥借题发挥 竖直平面内圆周运动的分析方法竖直平面内圆周运动的分析方法 (1)明确运动的类型，是轻绳模型还是轻杆模型。明确运动的类型，是轻绳模型还是轻杆模型。 (2)明确物体的临界状态，即在最高点时物体具有最小明确物体的临界状态，即在最高点时物体具有最小速度时的受力特点。速度时的受力特点。 (3)分析物体在最高点及最低点的受力情况，根据牛顿分析物体在最高点及最低点的受力情况，根据牛顿第二定律列式求解。第二定律列式求解。