高中物理第六章 曲线运动6.8生活中的圆周运动人教版必修二 .pdfVIP

高中物理第六章曲线运动6.8生活中的圆周运动人教版必修二--第1页

6.8生活中的圆周运动

班级________姓名________学号_____

学习目标:

1．进一步掌握各种圆周运动中向心力的来源。

2．理解车辆转弯问题的向心力分析。

3．理解车辆过桥问题的向心力分析。

学习重点:水平面内的匀速圆周运动。

学习难点:竖直平面内的圆周运动。

主要内容:

一、车辆转弯问题的研究

火车转弯：

(1)内外轨高度相同时，转弯所需的向心力由

_____________力提供。

(2)外轨高度高于内轨，火车按设计速度行驶时，火车转弯所需的向心力由

________________提供。火车实际行驶速度大于设计速度时，其转弯所需的

向心力由____________________力提供。

(3)若两轨间距为d，外轨比内轨高h，轨道转弯半径为R，则此处轨道的设

计转弯速度为_________________。

2．汽车转弯：

(1)路面水平时转弯所需的向心力由________________力提供，若转弯半径为R，路面与车轮

之间的最大静摩擦为车重的K倍，汽车转弯的最大速度为_____________。

(2)高速公路的转弯处，公路的外沿设计的比内沿略高，若汽车以设计速度转弯时，汽车

转弯的向心力由_______________力提供。

问题：l、试分析摩托车、自行车转弯时向心力的来源。

2、试分析飞机转弯的向心力的来源。

二、其它水平面内的圆周运动分析

1．圆锥摆：如图所示，质量可忽略，长度为L的不可伸长的细线系着

一个质量为m的小球在水平面内作匀速圆周运动，细线和小球的运动轨迹形

成一个圆锥，故称为圆锥摆。试分析：

(1)圆锥摆向心力的来源。

(2)若摆线与竖直方向的夹角为θ，摆动的周期为多少?

2．飞车走壁：

(1)分析演员运动的向心力来源

(2)若壁与水平方向夹角为α，壁的竖直高度为h，底面半径为R，演员表演时的最大速度是多

少?

问题：水平面内的圆周运动的质点，向心力有什么特点?

三、汽车过拱桥问题研究：

1．汽车通过拱桥顶端时，向心力由_____________提供。

2．汽车通过拱桥顶端时，向心加速度方向____________，所以汽车

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处于_______(填超重或失重)状态，车对桥的压力____________车的重力。

3．若桥面半径为R，要保证车不离开桥面，车行驶的最大速度不能超过多少?

4．试分析汽车通过凹桥面的情况，并与上面的结论对比。

四、其它竖直平面内的圆周运动分析：

【例一】某人站在水平地面上，用手握住长为R细绳的一端，绳的另一端系一小球，此小球以

握住细绳的手为圆心在竖直平面内做圆周运动，则(不计空气阻力)()

A．小球在最高点的向心加速度大于等于g。

B．小球通过最高点的线速度可能为零。

C．小球通过最高点的线速度最小为

D．小球运动到最高点时比到最低点时人对地面的压力要小。

【例二】小球固定在轻直杆的一端，球随杆一起绕0在竖直平面内做圆周运动，己知杆长为l，

当小球运动到最高点时，以下说法中正确的是()

A．小球速度至少等于B．小球对杆的作用一定是压力；

C．小球对杆的作用一定是拉力D．小球对杆的作用可能是压力，也可能是拉力．

课堂训练：

1．物体放在水平圆盘上，当圆盘绕竖直轴转动时，物体相对于圆盘静止，则提供物体作圆周

运动的向心力是()

A．重力；B．弹力；C．摩擦力：D．万有引力

2．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ(图)，弯道处的

圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则(