圆周运动的实例分析.ppt

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1、圆周运动实例分析一、“旋转秋千”物体做匀速圆周运动的向心力是有物体所受重力mg和悬线拉力T对它的合力提供。2、动力学关系：mgtanα=mω2r①r=Lsinα②“旋转秋千”运动可以简化为圆锥摆模型，如图：由此可知：α角度与角速度ω和绳长L有关，在绳长L确定的情况下，角速度ω越大，α角越大1、向心力来源：由①和②得：或cosα=Lω2g一、“旋转秋千”1﹑链球开始做什么运动？2﹑链球离开运动员手以后做什么运动？想一想：1、离心运动定义：在做匀速圆周运动时，由于合外力提供的向心力突然消失或不足，以至于物体沿圆周运动的切线方向飞出或远离圆心而去

2、的运动叫做离心运动。二、离心运动2、离心运动的条件：合外力提供的向心力突然消失或不足以提供所需的向心力．3、对离心运动的分析：当F=mω2r时，物体做匀速圆周运动；当F=0时，物体沿切线方向飞出；当F＜mω2r时，物体逐渐远离圆心；当F＞mω2r时，物体逐渐靠近圆心.二、离心运动4、离心运动本质：离心现象的本质是物体惯性的表现。5、离心运动的特点：做圆周运动的质点，当合外力消失时，它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去．做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动，它不是沿半径方向飞出．做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作

3、用，因为没有任何物体提供这种力．二、离心运动6、离心运动的应用1、离心干燥器的金属网笼利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置解释：oF

4、玻璃泡内。4、制作“棉花”糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。要使原来作圆周运动的物体作离心运动，该怎么办？问题1：A、提高转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力。B、减小合外力或使其消失7、离心运动的防止：1、在水平公路上行驶的汽车转弯时2、高速转动的砂轮、飞轮等问题2：要防止离心现象发生，该怎么办？A、减小物体运动的速度，使物体作圆周运动时所需的向心力减小B、增大合

5、外力，使其达到物体作圆周运动时所需的向心力1、下列说法正确的是()A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心；B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心；C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动；D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故。巩固练习：B２、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：()A、增大汽车转弯时的速度B、减小汽车转弯时的速度C、增大汽车与路面间的摩擦D、减小汽车与路面间的摩擦BC3、物体做离心运动时，运动轨迹

6、是（）A．一定是直线。B．一定是曲线。C．可能是直线，也可能是曲线。D．可能是圆。C火车车轮有突出的轮缘三、火车转弯NGF（1）火车转弯处内外轨无高度差外轨对轮缘的弹力F就是使火车转弯的向心力根据牛顿第二定律F=m可知RV2火车质量很大外轨对轮缘的弹力很大外轨和外轮之间的磨损大，铁轨容易受到损坏。向右转三、火车转弯（2）转弯处外轨高于内轨三、火车转弯αhd问题1：某铁路转弯处的圆弧半径是r，两铁轨之间的距离是d，若规定火车通过这个弯道的速度为v,则内外铁轨的高度差应该是多大才能使火车转弯时内外轨均不受轮缘的挤压？mgNF合α分析：火车转弯时

7、需要的向心力由火车重力和轨道对它的支持力的合力提供。F合=mgtanα=mv2/r①由于轨道平面和水平面的夹角很小，可以近似的认为tanα≈sinα=h/d②②代入①得：mgh/d=mv2/rgrh=v2d问题2：设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，则火车转弯的规定速度为v0？F合=mgtanα≈mgsinα=mgh/L由牛顿第二定律得：F合=mgh/L=即火车转弯的规定速度a、当火车行驶速率v>v规定时，外轨对轮缘有侧压力；火车行驶速率v>v规定GNN‘讨论：b、当火车行驶速率v

8、车行驶速率v