《生活中的圆周运动》课件2.ppt

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1、生活中的圆周运动学习目标：1.知道生活中常见圆周运动，会分析常见圆周运动向心力来源。2.知道离心运动及其产生的原因，知道离心现象的一些应用和可能带来的危害。3.进一步理解向心力的概念，明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用。提出问题1.（1）若火车在水平面上转弯，其受力有何特点，该特点会导致怎样的后果？应该如何解决这一问题？（2）火车在倾斜轨道上转弯时，做圆周运动的轨道平面是水平的还是倾斜的？其圆心在何处？一、铁路的弯道结论：（1）若火车在水平面上转弯，火车在竖直方向上受重力及导轨向上的支持力，由于转弯时火车的速度方向在不断变化，故其一定有加速度，其合力一定不为零，即需要向心

2、力。那么火车转弯时是如何获得向心力的？进一步受力分析得出向心力(效果力)是由轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供的。由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大。这样的话，轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致铁轨容易损坏，轮缘也容易损坏。解决的办法有：①增大转弯半径；②轨道面倾斜，利用支持力的分力提供额外的向心力。最佳方案——仅利用重力与支持力的合力提供向心力。(2)火车的实际转弯轨道设计中，垫高外轨使合力提供向心力。火车转弯的轨道平面是水平的，其圆心在水平面上。提出问题：2.如图所示，若两轨间距为d，外轨比内轨高h，轨道转弯半径为R，则此处轨道的设计转弯速度为多少？若火车速度与设

3、计速度不相等会怎样？典型例题提出问题二、拱形桥2.分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力情况。仍设汽车的质量为m，在凹形桥上以速度v行驶，桥面的圆弧半径为R。过拱桥：竖直面内运动，汽车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。汽车对桥面的压力加速度方向超重失重状态最高点竖直向下失重最低点竖直向上超重典型例题三、航天器中的失重现象提出问题1.假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力。试求座舱对航天员的支持力。此时飞船的速度多大?通过求解，你可以得出什么结论?典型例题例

4、4在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象（）①荡秋千经过最低点的小孩②汽车过凸形桥③汽车过凹形桥④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器A.①②B.①③C.①④D.③④四、离心运动提出问题1.做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?发表你的见解并说明原因。结论：如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去。如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去，但会逐渐远离圆心。这两种运动都叫做离心运动。2.如果物体在做圆周运动的过程中受的合力突然变大，它会怎样运动呢?结论：会做近心运动。物体做近心、

5、圆周、离心运动的条件典型例题例5杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m＝0.5kg，绳长l=60cm，求：（1)最高点水不流出的最小速率；（2)水在最高点速率v＝3m/s时，水对桶底的压力。再见