生活中圆周运动结题报告.doc

生活中的圆周运动及其应用 研究背景 物体沿着圆周的运动是一种常见的运动。日常生活中，电风扇工作、时钟时针的尖端、田径场弯道上赛跑的运动员等，都在做圆周运动。科学研究中，大到地球绕太阳的运动，小到电子绕原子核的运动，也常用圆周运动的规律来讨论。 圆周运动的定义 在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。 线速度 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。 Δl是弧长并非位移 = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③大小： Δl是弧长并非位移 当Δt 很小很小时（趋近零），弧长Δl 就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。 当Δt 很小很小时（趋近零），弧长Δl 就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。 = 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④单位：m/s = 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点 的切线方向。 4.角速度 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。 = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②定义：质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。 ?l = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③大小： ?l = 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④单位：rad/s θ θ 向心力 1、向心力定义：做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力。 2、特点： ①方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直） ②向心力的作用：只改变线速度的方向（或产生向心加速度） ③向心力是根据力的作用效果来命名的，它不是具有确定性质的某种力。 ④向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或几个力的合力所提 供。 生活中的应用 7、汽车过桥 比较在两种不同桥面，桥面受力的情况，设车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。 GFnGFn G Fn G Fn 最高点 最低点 这种设计的目的并不是为了减少火车对车轨的支持力而设计的。它主要目的是为了减少火车 转弯时对车转的过度魔擦而使车轨变形。 火车转弯的时候相当于在做圆周运动，而做圆周运动必须要有向心力，如果车轨是水平的话， 即两车轨一样高，如此要提供向心力，只能由车与车轨的磨擦力来提供啦。你想啊，这个向 心力也不小呀，如果这么大的磨擦力，而且又是沿着圆心半径的，这样以来就如同火车在向 外推车轨，这样就算车轨一次受得了，那么次数多了怎么还受得了，不推弯才怪。 但是如果把内轨设底，而把外轨抬高就不一样呢。这样在转弯的时候火车本身就是向内侧倾 斜的，即支持力与重力不是在同一条线上，这时候如果你把重力给分解的话，你就会发现其 实有一个分力就是指向圆心的，这个力其实就能提供向心力，这样就不需要靠巨大的磨擦力 来提供向心力啦。这样以来，不仅减少了磨擦，而且支持力也会减少。 对此我们进行了研究，做了以下例题：两列火车相向而行，第一列的速度大小为36km／h， 第二列为54km／h。第一列火车上的乘客测出第二列火车从他旁边通过所用的时间为5s。 以下结论正确的是( ) A.两列火车的长度之和为125m B.第二列火车的长度是125m C.第二列火车的长度是75m D.由于第一列火车的长也未知，故无法求出第二列火车的长 为什么选b？ 因为测量者在第一列火车上，且位置未知，第一列火车的车长也未知。所以A.两列火车的 长度之和为125m 不合题意。 因为两列火车相向而行，第一列的速度大小为36km／h，第二列为54km／h。第一列火车 上的乘客测出第二列火车从他旁边通过所用的时间为5s。 所以第二列火车车长为[（36+54）km/h]×5h/3600=125m 所以B.第二列火车的长度是125m 符合题意。 由于B.第二列火车的长度是125m 符合题意。所以 C.第二列火车的长度是75m 就不符合题意。 由于B.第二列火车的长度是125m 符合题意。所以 D.由于第一列火车的长也未知，故无法求出第二列火车的长就不符合题意。 所以只有 B.第二列火车的长度是125m 符合题意。应选B。 这是一道典型的物理问题 另外我们从中知道了一下知识： 1.能量守恒原理，电能或者化石燃料的化学能转化为火车的动能，以及克服阻尼做功所产生 的热能 2.火车加速的时候，还