2018-2019学年高中物理 第五章 曲线运动 7 生活中的圆周运动课件 新人教版必修2.ppt

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1、7　生活中的圆周运动章　曲线运动[学习目标]1.会分析具体圆周运动问题中向心力的来源，能解决生活中的圆周运动问题.2.了解航天器中的失重现象及原因.3.了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心运动的应用及危害.内容索引重点探究启迪思维探究重点达标检测检测评价达标过关自主预习预习新知夯实基础自主预习一、铁路的弯道1.火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时做圆周运动，具有加速度，由于其质量巨大，因此需要很的向心力.2.转弯处内外轨一样高的缺点如果转弯处内外轨一样高，则由对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易

2、受损.向心大外轨3.铁路弯道的特点(1)转弯处略高于.(2)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的.(3)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的，它提供了火车以规定速度行驶时的.外轨内轨内侧圆心向心力汽车过凸形桥汽车过凹形桥受力分析向心力Fn＝＝Fn＝＝二、拱形桥mg－FNFN－mg对桥的压力FN′＝_________FN′＝_________结论汽车对桥的压力汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力_____汽车对桥的压力汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力_____小于越小大于越大三、

3、航天器中的失重现象1.向心力分析：宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力提供向心力，＝，所以FN＝.2.完全失重状态：当v＝时，座舱对宇航员的支持力FN＝0，宇航员处于状态.mg－FN完全失重四、离心运动1.定义：做圆周运动的物体沿切线飞出或做圆心的运动.2.原因：向心力突然或合力不足以提供.3.离心运动的应用和防止(1)应用：离心干燥器；洗衣机的；离心制管技术.(2)防止：汽车在公路转弯处必须；转动的砂轮、飞轮的转速不能太高.逐渐远离所需的向心力消失脱水筒限速行驶[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)

4、铁路的弯道处，内轨高于外轨.()(2)汽车行驶至凸形桥顶部时，对桥面的压力等于车重.()(3)汽车行驶至凹形桥底部时，对桥面的压力大于车重.()(4)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员处于完全失重状态，故不再受重力.()(5)航天器中处于完全失重状态的物体所受合力为零.()(6)做离心运动的物体可以沿半径方向向外运动.()答案××√×××2.飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可看成一段圆弧，如图1所示，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径为r＝180m的圆周运动，如果飞行员质量m＝70kg，飞机经过最低点P时的

5、速度v＝360km/h，则这时飞行员对座椅的压力大小约为________.(g取10m/s2)图1答案4589N解析解析飞机经过最低点时，v＝360km/h＝100m/s.对飞行员进行受力分析，飞行员在竖直面内共受到重力mg和座椅的支持力FN两个力的作用，根据牛顿第二定律得FN－mg＝，所以FN＝mg＋＝70×10N＋70×≈4589N，由牛顿第三定律得，飞行员对座椅的压力为4589N.重点探究[导学探究]设火车转弯时的运动为匀速圆周运动.(1)如果铁路弯道的内外轨一样高，火车在转弯时的向心力由什么力提供？会导致

6、怎样的后果？答案一、火车转弯问题答案如果铁路弯道的内外轨一样高，火车在竖直方向所受重力与支持力平衡，其向心力由外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，对轮缘产生的弹力来提供(如图甲)；由于火车的质量太大，轮缘与外轨间的相互作用力太大，会使铁轨和车轮极易受损.(2)实际上在铁路的弯道处外轨略高于内轨，试从向心力的来源分析这样做的优点.答案答案如果弯道处外轨略高于内轨，火车在转弯时铁轨对火车的支持力FN的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧，它与重力G的合力指向圆心，为火车转弯提供一部分向心力(如图乙)，从而减轻

7、轮缘与外轨的挤压.(3)当轨道平面与水平面之间的夹角为α，转弯半径为R时，火车行驶速度多大轨道才不受挤压？(重力加速度为g)答案答案火车受力如图丙所示，则(4)当火车行驶速度v>v0＝时，轮缘受哪个轨道的压力？当火车行驶速度vv0＝时，重力和支持力的合力提供的向心力不足，此时外侧轨道对轮缘有向里的侧向压力；当火车行驶速度v

8、弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即mgtanθ＝，如图2所示，则v0＝，其中R为弯道半径，θ为轨道平面与水平面间的夹角，v0为转弯处的规定速度.图22.速度与轨道压力的关系(1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时，所需向心力仅由重力和弹力的合力提供，此时内外轨道对火车无挤压作用.(2)当火车行驶速度v>v0时，外轨道对轮缘有侧压力.(3)当火车行驶速度v