3、圆周运动的案例分析

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1、《圆周运动案例分析》学案一、学习目标（1）会分析过山车模型中最高点与最低点满足的规律。（2）能理解火车轨道在转弯处倾斜的原因，会计算火车转弯的限速。（3）掌握分析圆周运动的一般思路。（4）能用所学到的分析方法去解释、分析生活中的一些实际案例。二、学习重难点重点：在具体问题中分析向心力来源，并结合牛顿运动定律求解有关问题。难点：1.具体问题中向心力的来源。2.关于临界问题的讨论和分析。三、课前自主学习（一）旧知复习：①向心力、向心加速度的理解？②向心力来源分析的一般思路？（二）新知预习请阅读教材31-35页

2、的内容，然后完成下列问题：（1）例举生活中常见的圆周运动案例：①②③④（2）山车运动到最高点为什么掉不下来？（3）分析过山车运动到最高点时受力的情况？确定向心力来源？（4）分析过山车在最低点的受力情况？确定向心力来源？（5）自行车、火车、摩托车、汽车、飞机等转弯时都可以把他们看成是。（6）火车转弯时，向心力谁来提供？我的疑问：（预习完之后有哪些问题？）三、课堂互动区（一）构建“过山车”模型，透析模型规律1、最高点规律研究【活动1】一般情况下：①分析受力情况？②向心力来源？③规律关系？【活动2】临界速度:①

3、刚好可以通过最高点时受力有什么特点？②计算临界速度（通过最高点的最小速度）？2、最低点的规律研究【活动3】最低点规律①最低点受力情况？②向心力来源？③规律关系？（二）从驾驶员到设计师，研究火车转弯问题1、水平弯道转弯分析【活动4】水平弯道①向心力谁来提供？②水平弯道转弯的不足与改进？2、倾斜弯道转弯分析θ【活动5】临界速度计算①倾斜弯道转弯时轨道平面也倾斜吗？②水平弯道相比火车的受力有什么变化？③分析向心力来源？④计算转弯的临界速度四、课后巩固练习1、案例合作探究2、巩固练习1.火车转弯做圆周运动，如果外

4、轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是(　　)A．火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损B．火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损C．火车通过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损D．以上三种说法都是错误的2.如图所示为模拟过山车的实验装置，小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧．若竖直圆轨道的半径为R，要使小球能顺利通过竖直圆轨道，则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小为(　　)A．B．2C．D．3.(多选)

5、如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，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，没有保险带，人就会掉下来B．人在最高点时对座位仍可能产生压力C．人在最低点时对座位的压力等于mgD．人在最低点时对座位的压力大于mg4.如图所示，一质量为m的汽车，以某一速度通过凸形路面的最高处时对路面的压力为F1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2，则(　　)A．F1＝mgB．F1＜mgC．F2＝mgD．F2＜mg5.如图所示，质量为2.0×103kg的汽车在

6、水平公路上行驶，当汽车经过半径为60m的弯路时，车速为20m/s.此时汽车转弯所需要的向心力大小为____________N．若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N，请你判断这辆车在这个弯道处________(填“会”或“不会”)发生侧滑．