离心运动与航天器中的失重

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1、1.火车转弯受力特点：由于外侧高于内侧，重力和支持力的合力提供向心力F=mgtanα=mRv2v=gRtanα转弯限速取决于拐弯半径和斜面倾角复习2.汽车过拱桥重力G与支持力FN为汽车提供过拱桥的向心力则：若是凹形圆桥面若是凸形圆桥面则：FNVＦＮ讨论物做近心运动①绳和内轨模型理论研究mgFNv轨道提供支持力,绳子提供拉力。v②杆儿和双轨模型能过最高点的临界条件:当速度v>时,杆儿对小球是拉力;当速度v<时,杆儿对小球是支持力;当速度v=时,杆儿对小球无作用力。mgFN讨论FN=0杆既可以提供拉力,也可以提供支持力。FNFN绳杆圆管模型图m的受力情况最高点A的速度重力、绳的拉

2、力AOmBL重力、杆的拉力或支持力AOmBR重力、外管壁的支持力或内管壁的支持力竖直平面内的变速圆周运动AOmBL.如图所示，杂技演员在表演“水流星”，用长为1.6m轻绳的一端，系一个总质量为0.5kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，若“水流星”通过最高点的速度为4m/s，g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A.“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出B.“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器的底部受到的压力均为零C.“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D.“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5NMNvORB一做圆周运动的条件

3、1实际所能提供的向心力F提供指向圆心方向的合外力2做圆周运动所需的向心力F需F需=mv2rF需=mrω23做圆周运动的条件F提供=F需指向圆心方向的合外力等于物体做圆周运动所需的向心力离心运动1.现象：当指向圆心的合力突然消失或者不足时，物体做逐渐远离圆心的运动，叫做离心运动。二离心运动2条件：3、离心运动的应用和防止(1)离心运动的应用①甩干雨伞上的水滴在雨天,我们可以通过旋转雨伞的方法甩干雨伞上的水滴,旋转时,当转动快到一定的程度时,水滴和雨伞之间的附着力满足不了水滴做圆周运动所需的向心力,水滴就会做远离圆心的运动而被甩出去。②链球运动在田径比赛中,链球项目就是得用离心现

4、象来实现投掷的。链球的投掷是通过预摆和旋转来完成的,运动员手持链球链条的一端,在链球高速旋转时,突然松手,拉力消失,链就沿切线方向飞出去。把湿布块放在离心干燥器的金属网笼里,网笼转得比较慢时,水滴跟物体的附着力F足以提供所需要的向心力,使水滴做圆周运动,当网笼转的比较快时,附着力F不足以提供所需要的向心力,于是水滴做离心运动,穿过网孔,飞到网笼外面。洗衣机的脱水筒也是利用离心运动把湿衣服甩干的。③离心干燥器oF

5、为丝状,到达温度较低的外筒时,迅速冷却凝固,变得纤细雪白,像一团团棉花。(2)离心运动的防止①在水平公路上行驶的汽车转弯时υFfmax

6、飞轮的外侧加装一个防护罩。思考与讨论：地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，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？……为了全人类的和平进步，中国人来到太空了!0在航天器中所有和重力有关的仪器都无法使用！1弹簧测力计无法测量物体的重力2天平无法测量物体的质量但仍能测量拉力或压力的大小。3水银气压计无法测量大气压4温度计仍然可以测温度利用完全失重条件的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡沫金属.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态，下列说法正确的是（）A.宇航员仍受重力的作用B

7、.宇航员受力平衡C.宇航员受的重力等于所需的向心力D.宇航员不受重力的作用AC解圆周运动问题的基本步骤1.确定作圆周运动的物体作为研究对象。2.确定作圆周运动的轨道平面、圆心位置和半径。3.对研究对象进行受力分析画出受力示意图。4.运用平行四边形定则或正交分解法（取向心加速度方向为正方向）求出向心力F。5.根据向心力公式，选择一种形式列方程求解例：一辆质量的小轿车，驶过半径的一段圆弧形桥面，重力加速度。求：（1）若桥面为凹形，汽车以的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？（2）若桥面为凸形，汽车以的速