高中物理第4章 第3、4节 向心力的实例分析 离心运动

《高中物理第4章 第3、4节 向心力的实例分析 离心运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、考向三第4章考向一理解教材新知第3、4节把握热点考向应用创新演练考向二知识点一知识点二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三静摩擦力转弯时的向心力实例分析支持力图4－3－1图4－3－21．弄清火车轮缘结构火车的车轮有凸出的轮缘，且火车在轨道上运动时，车轮上有凸出轮缘的一边在两轨道内侧，这种结构特点，主要是限制火车运行的轨迹，防止脱轨，如图4－3－3所示。(3)飞机(或飞鸟)转弯受力如图4－3－2所示，向心力由空气作用力F和重力mg的提供。合力图4－3－32．明确圆周平面虽然外轨高于内轨，但整个外轨是等高的，整个内轨是等高的。因而火车在行驶的过程中，重心的高度不变，即火车重心的轨迹在同一

2、水平面内。故火车的圆周平面是水平面，而不是斜面如图4－3－4所示。即火车的向心加速度和向心力均是沿水平面指向圆心。3．内外轨道的压力分析由动力学特点分析可知转弯速度与转弯半径、弯道的倾角的关系为v02＝rgtanθ，可见，最佳情况是由v0、r、θ共同决定的。图4－3－41．火车在转弯时，关于向心力的分析，正确的是()A．由于火车本身作用而产生了向心力B．主要是由于内外轨的高度差的作用，车身略有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力C．火车在转弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力，侧压力就是向心力D．火车在转弯时的速率大于规定速率时，外轨将给火车侧压力，侧压力作为火车转弯时向

3、心力的一部分解析：火车正常转弯时，重力和支持力的合力提供向心力，故A、B错误。当转弯速率大于规定速率时，外轨对火车有侧压力作用；当转弯速率小于规定速率时，内轨对火车有侧压力作用，此时，火车转弯所需的向心力是重力、支持力和侧压力的合力来提供，故C错误，D正确。答案：D竖直平面内圆周运动实例分析1．汽车过拱形桥内容项目汽车过凸形桥汽车过凹形桥向心力N－mg小于mg－N大于N－mgN＋mg图4－3－5竖直平面内圆周运动的两种模型分析(1)绳模型：如图4－3－6所示，没有物体支撑的小球，在绳或轨道的约束下，在竖直平面内做圆周运动通过最高点的情况：图4－3－6图4－3－7(2)杆模型：2.

4、乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，如图4－3－8所示。下列说法正确的是()A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mgC．人在最低点时处于失重状态D．人在最低点时对座位的压力大于mg图4－3－8答案：D离心运动(1)做圆周运动的物体，在受到的合外力突然消失或者提供圆周运动所需要的向心力的情况下，将运动，这种运动称为离心运动。(2)在实际中，利用离心现象工作的机械叫做，生活中常见的有离心干燥器、脱水筒等。(3)离心运动的危害及防止：飞机攀高或翻飞旋转时，出现现象，

5、可以通过加强训练提高飞行员的抗荷能力。车辆转弯时易出现交通事故，拐弯时应行车速度。不足以远离圆心过荷离心机械放慢1．离心运动的实质离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象，它的本质是物体惯性的表现。做圆周运动的物体，总是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。2．离心运动的受力特点物体做离心运动并非受到“离心力”的作用，而是外力不足以提供向心力的结果，“离心力”根本就不存在，因为根本找不到“离心力”的施力物体。图4－3－93．关于离心现象的下列说法正确的是()A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力

6、都消失时，它将做背离圆心的圆周运动C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线做直线运动D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动解析：向心力是根据效果命名的，做匀速圆周运动的物体所需要的向心力，是它所受的某个力或几个力的合力提供的，因此，物体并不受向心力和离心力的作用，它之所以产生离心现象是由于F合

7、m/h，内外轨的高度差该是多大时才能使铁轨不受轮缘的挤压？保持内外轨的这个高度差，如果火车的速度大于或小于72km/h，会分别发生什么现象？说明理由。[思路点拨]解此题的关键有两点：(1)正确分析铁路转弯处内、外轨的结构及火车轮缘结构。(2)确定火车转弯时的圆平面及向心力的来源。机车转弯问题的分析与计算(1)如果车速v>72km/h(20m/s)，F将小于需要的向心力，所差的向心力仍需由外轨对轮缘的弹力来弥补，这样会出现外侧车轮向外挤压外轨的现象。(2)如果车速v<72km/h，