高中物理(人教版)必修二第一章生活中的圆周运动(文科班)课件.pptVIP

8、生活中的圆周运动 匀速圆周运动 向心力公式　 匀速圆周运动的向心力由物体所受的合外力提供。　 （1）明确对象，确定圆心和半径； （2）进行受力分析，画出受力分析图; （3）求出在半径方向的合力，即向心力； （4）由F合＝F向 ，并 结合匀速圆周运动的特点列方程求解。 处理圆周运动问题的一般步骤： ω P R ω 一、火车转弯 外轨 外轮 内轮 内轨 1、内外轨道一样高时： 向心力 F （水平）由外侧轨道对外轮的压力提供 2、当外轨略高于内轨时： F mg FN F mg FN 向心力 F （水平）由重力和支持力的合力提供 Ｆ１赛车转弯 飞车走壁 　在高速公路的拐弯处，路面造的外高内低，路面与水平面间的夹角为θ。设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为ｖ时车轮与地面间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则θ角应等于多少？ θ 在一条宽阔的公路上，司机开着汽车匀速行驶，实然发现前方有一障碍物，他是刹车好还是转弯好？（设转弯时汽车做匀速圆周运动，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。） 二、拱型桥 h 例、质量为m 的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？ mg FN FN’ O r 注意：汽车过拱型桥的速度不宜过大,否则FN’将消失,汽车将飞离桥面。 你见过凹形的桥吗？ 泸定桥 h G FN’ FN 拓展: 汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹型桥面，如图所示，求汽车在最低点时对桥面的压力是多大？ 注意：汽车过凹形桥的速度不宜过大,否则FN’过大,汽车可能压坏凹型桥或者爆胎。 r 童非，中国著名的体操运动员，首次在单杠项目上实现了“单臂大回环”。用一只手抓住单杠，伸展身体以单杠为轴做圆周运动。假设童非的质量为65kg，转动过程中最大角速度为6rad/s，求童非单臂承受的最大拉力大约是多少？ 1280N 地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时，支持力会变成零？ mg FN 三、航天器中的失重现象 做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。 四、离心运动 1、离心运动： 2、物体作离心运动的条件： F合 F向 3、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： o Fmrω 2 F ν 当网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F 足以提供所需的向心力F 使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力 F，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。 （2）洗衣机的脱水筒 （3）用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内 当离心机转得比较慢时，缩口的阻力 F 足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时，阻力 F 不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。 （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？ ？问题一： 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 4、离心运动的防止： 1、在水平公路上行驶的汽车转弯时 υ F m υ r 2 F 汽车 在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。 2、高速转动的砂轮、飞轮等 ？问题二： 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、增大合外力，使其达到物体作圆周运动时所需的向心力 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 1、下列说法正确的是 ( ) 巩固练习： B ２、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