高中物理5_7生活中的圆周运动同步课件新人教版必修2.pptVIP

第七节　生活中的圆周运动;1．学会分析圆周运动的方法，会分析弯道、拱形桥等实际的例子． 2．知道竖直面内圆周运动中的超重、失重现象． 3．知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件．;一、铁路的弯道 1．火车转弯时的特点：火车转弯时实际是在做圆周运动，因而具有 ，需要 ． 2．向心力的来源 (1)如果转弯处内外轨一样高，则由 提供向心力，这样，铁轨和车轮极易受损．;(2)如果转弯处外轨略高于内轨，火车转弯时火车受力如图所示，此时铁轨对火车的支持力不再是竖直的，而是 ，它与重力的合力指向 ，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘与外轨的挤压．适当设计内外轨的高度差，火车以规定的速度行驶时，转弯时所需的向心力几乎完全由 来提供．;重力 ;FN－mg ;mg－FN ;2．对失重现象的认识 航天器内的任何物体都处于 状态，但并不是物体不受重力．正因为受到重力作用才使航天器连同其中的乘员 ． 四、离心运动 1．定义：物体沿切线飞出或做逐渐 的运动． 2．原因：向心力突然消失或外力不足以提供所需 ．;洗好的衣服放在洗衣机脱水筒时，水并不会自动脱出，只有当洗衣筒高速转动时，湿衣服的水才会脱出．为什么？从衣服上脱出的小水珠怎样运动？ 提示：当脱水筒高速转动时，湿衣服在筒内做圆周运动．当衣服与水之间的黏附力不足以提供向心力时，水珠做离心运动，水珠脱离衣服．做离心运动的水珠沿圆周切线飞出．;一、火车转弯 1．火车弯道的建设特点 在实际的火车转弯处，让外轨高于内轨，如图所示．;2．明确圆周平面 虽然外轨高于内轨，但整个外轨是等高的，整个内轨是等高的．因而火车在行驶的过程中，重心的高度不变，即火车重心的轨迹在同一水平面内．故火车的圆周运动平面是水平面，而不是斜面．即火车的向心加速度和向心力均是沿水平面而指向圆心．;3．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与规定速度v0不相等时，火车所需向心力不再仅有重力和弹力的合力提供，此时内外轨道对火车轮缘有挤压作用，具体情况如下： ①当火车行驶速度v＞v0时，外轨道对轮缘有侧压力． ②当火车行驶速度v＜v0时，内轨道对轮缘有侧压力．;二、汽车过拱形桥和凹形桥的比较;;;三、对离心运动的理解 1．离心运动的实质 离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象，它的本质是物体惯性的表现．做圆周运动的物体，总是有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因为受到向心力作用的缘故．从某种意义上说，向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来．一旦作为向心力的合外力突然消失，物体就会沿切线方向飞出去．;2．物体做离心运动的条件：做圆周运动的物体，一旦提供向心力的外力突然消失，或者外力不能提供足够的向心力时，物体做远离圆心的运动，即离心运动． 3．离心运动的受力特点：物体做离心运动并不是物体受到离心力作用，而是由于外力不能提供足够的向心力．所谓“离心力”也是由效果命名的，实际并不存在．;;; 铁路转弯处的圆弧半径是300 m，轨距是1 435 mm，规???火车通过该弯道时的速度是72 km/h，求内外轨的高度差该是多大，才能使铁轨不受轮缘的挤压．;解析：若火车在转弯时不与轨道挤压，火车所受的重力和轨道对火车的支持力的合力提供向心力，火车转弯平面是水平面． 火车的受力如图所示，作平行四边形，根据牛顿第二定律有：;答案：0.195 m;;答案：C; 如图所示，质量m＝2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m．如果桥面承受的压力不得超过3.0×105 N，则：;(1)汽车允许的最大速度是多少？ (2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10 m/s2);答案：(1)10 m/s　(2)105N;【针对训练】2.一辆质量为4 t的汽车驶过一半径为50 m的凸形桥面时，始终保持5 m/s的速率，汽车所受的阻力为车与桥面压力的0.05倍，求通过桥的最高点时汽车的牵引力是多大？(g取10 m/s2);;答案：1 900 N;误区：忽视圆周运动中的超重与失重现象导致错解;【正确答案】B 【误区警示】本题易误认为支持力FN＝