5.8_生活中的圆周运动

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1、第七节生活中的圆周运动◆学习目标定位1复习上节课所学过的火车转弯2了解圆周运动在汽车过桥中的应用3会在具体问题中分析向心力的来源4掌握处理圆周运动综合题目的基本方法复习火车转弯在火车转弯处，让外轨高于内轨，如图所示，若行驶速度合适，转弯时所需的向心力可仅由重力和支持力的合力提供．（设车轨间距为L，两轨高度差为h）①当火车行驶速率v＝v0时，火车对内外轨均无侧向压力．②当火车行驶速率v＞v0时，外轨道对轮缘有侧向压力．③当火车行驶速率v＜v0时，内轨道对轮缘有侧向压力．拱型桥问题分析a.平面桥G=mgFNv汽车做匀速运动得：FN=mg小车经过两种不

2、同形式的桥b.凸形桥c.凹形桥FNb.凸形桥：RG=mgV增大FN减小VFN=0当当时，汽车做平抛运动。FNRG=mgV由牛顿第二定律得：mg-FN=ma所以FN=mg-ma

3、仍使用了匀速圆周运动的公式，原因是向心力和向心加速度的公式对于变速圆周运动同样适用。注意（2011河北学考题）如图所示，质量m＝2.0×104kg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20m．如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N，则：(1)汽车允许的最大速度是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10m/s2)【答案】(1)10m/s(2)105N（2009安徽学考模拟题）飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可看成一段圆弧，如图所示，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径为r＝180m的圆周运

4、动，如果飞行员质量m＝70kg，飞机经过最低点P时的速度v＝360km/h，则这时飞行员对座椅的压力是多少？(g取10m/s2)答案：4589N一辆质量ｍ＝2.0ｔ的小轿车，驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2．求：（1）若桥面为凹形，汽车以20m／s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10m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大?（3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力?解：（1）由向心力公式有：解得桥面的支持力大小为:根据牛顿第三定律，汽车对桥面最低点的压力大小

5、是2.98×104N．（2）由向心力公式有:解得桥面的支持力大小为根据牛顿第三定律，汽车在桥的顶点时对桥面压力的大小为l.78×104N(3)重力G=ｍｇ是汽车驶过桥顶点时的向心力，即F向=mg。由向心力公式有解得：汽车以30m／s的速度通过桥面顶点时，对桥面刚好没有压力．汽车过桥问题：①分析步骤：确定研究对象；找出轨迹以及半径；分析汽车的受力情况；列方程。课堂小结②结论：汽车在凸形桥的最高点处于失重状态，在凹形桥的最低点处于超重状态。作业：同步导学P444、5题