2019-2020年高中物理 5.7 生活中的圆周运动学案新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理5.7生活中的圆周运动学案新人教版必修2学习目标:1.知道向心力是圆周运动的物体半径方向的合力，不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动。2.通过日常生活中的常见例子，学会分析具体问题中的向心力来源。3.能理解运用匀速圆周运动规律分析和处理生活中的具体实例。学习重点:能够找出由何力提供向心力,并进行计算学习难点:对生活中圆周运动转化成物理模型的过程【预习案】（一）预习知识：圆周运动的相关内容（二）教材导读一、车辆转弯问题的研究1、火车转弯问题首先观察火车轮缘和铁轨的外形1．火车转弯时的运动特点：火车转弯时做

2、的是________运动，因而具有向心加速度，需要__________。若内外轨等高，谁提供向心力？有何弊病？如何解决？实际中火车转弯时谁提供向心力？对车速有何要求？θθGF合FN2．为了消除火车车轮对路轨的侧向压力，铁路弯道处内、外轨不在同一水平面上，即_______高、__________低。其高度差是根据转弯处轨道的半径和规定的行驶速度而设计的。3．计算规定速度：如图若火车质量m、轨道平面倾角θ、轨道转弯处半径r、规定的车速v，则应有（写出表达式）4.在转弯处：(1)若列车行驶的速率等于规定速度，则两侧轨道都不受车轮对它的

3、侧向压力(2)若列车行驶的速率大于规定速度，则___轨必受到车轮对它向___的压力（填“内”或“外”）.(3)若列车行驶的速率小于规定速度，则___轨必受到车轮对它向___的压力（填“内”或“外”）.2、汽车转弯：(1)路面水平时转弯所需的向心力由________________力提供，若转弯半径为R，路面与车轮之间的最大静摩擦为车重的K倍，汽车转弯的最大速度为_____________。(2)高速公路的转弯处，公路的外沿设计的比内沿略高，若汽车以设计速度转弯时，汽车转弯的向心力由_______________力提供。二、汽车过

4、拱桥问题研究1．汽车通过拱桥顶端时，向心力由_____________提供。2．汽车通过拱桥顶端时，向心加速度方向____________，所以汽车处于_______(填超重或失重)状态，车对桥的压力____________车的重力。3．若桥面半径为R，要保证车不离开桥面，车行驶的最大速度不能超过多少?4．试分析汽车通过凹桥(过水桥)面的情况，并与上面的结论对比。【探究案】三、竖直平面内的圆周运动1、轻绳系一小球在竖直平面内或小球沿竖直平面内光滑圆环的内侧做圆周运动，最高点的最小速度。2、轻杆固定一小球在竖直平面内或小球在竖直平

5、面内的光滑管内做圆周运动，最高点的最小速度。四、航天器中的失重现象航天器绕地球做匀速圆周运动，航天器的向心加速度等于该轨道处的重力加速度。航天器中的一切物体处于完全失重状态。凡是工作原理和重力有关的仪器（如天平、水银气压计等）在航天器中都不能正常使用。五、离心运动(1）定义：做圆周运动的物体，在合外力突然消失时，将会；或合外力未消失，但合力不足以提供它做圆周运动所需的向心力时，将会做逐渐__________圆心的运动，这种运动叫离心运动.（2）近心运动：做圆周运动的物体，当其所受的沿径向的合外力_______于物体所需的向心力时

6、，物体会逐渐__________圆心的运动.（3）离心现象的本质是物体惯性的表现。（4）离心运动的应用例子有：洗衣机的脱水筒和利用离心现象制作棉花糖等等。【训练案】1、火车以半径r=30m转弯，火车质量为800t，轨道宽为l=1.5m，外轨比内轨高h=90cm，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？2、如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨．则其通过最高点时（）A．小球对圆环的压力大小等于mgB．小球受到的向心力等于重力C．小球的线速度大小等于D．小球

7、的向心加速度大小等于g【综合训练案】3如图所示，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体甲，静止在水平面上，另一端通过光滑的小孔吊着质量m=0.3kg的物体乙，甲物体与圆孔的距离为0.2m，并已知甲物体与水平面间的最大静摩擦力为2N，现使此平面绕中心轴匀速转动，问角速度ω在什么范围内可使甲物体始终相对于盘处于静止状态？