第六章 4　生活中的圆周运动-物理人教版必修第二册（解析版）.pdfVIP

4生活中的圆周运动

[学习目标]1.会分析火车转弯、汽车过拱形桥等实际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产生原因.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．

一、火车转弯

1．如果铁路弯道的内外轨一样高，火车转弯时，由外轨对轮缘的弹力提供向心力．

2．铁路弯道的特点

(1)弯道处外轨略高于内轨．

(2)火车转弯时铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的内侧．支持力与重力的

合力指向圆心．

二、汽车过拱形桥

汽车过拱形桥汽车过凹形路面

受力分析

22

vv

向心力F＝mg－F＝mF＝F－mg＝m

nNnN

rr

对桥(路面)v2v2

F′＝mg－mF′＝mg＋m

NN

的压力rr

汽车对路面的压力大于汽车的重

汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且

结论力，而且汽车速度越大，汽车对路

汽车速度越大，汽车对桥的压力越小

面的压力越大

三、航天器中的失重现象

1．向心力分析：航天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，由牛顿第二

22

vv

定律得：mg－F＝m，所以F＝m(g－)．

NN

RR

2．完全失重状态：当＝Rg时座舱对航天员的支持力F＝0，航天员处于完全失重状态．

vN

四、离心运动

1．定义：做圆周运动的物体沿切线方向飞出或做逐渐远离圆心的运动．

2．原因：提供向心力的合力突然消失或合力不足以提供所需的向心力．

3．离心运动的应用和防止

(1)应用：离心干燥器；洗衣机的脱水筒；离心制管技术；分离血浆和红细胞的离心机．

(2)防止：转动的砂轮、飞轮的转速不能太高；在公路弯道，车辆不允许超过规定的速度．

1．判断下列说法的正误．

(1)铁路的弯道处，内轨高于外轨．(×)

(2)汽车驶过拱形桥顶部时，对桥面的压力等于汽车重力．(×)

(3)汽车行驶至凹形路面底部时，对路面的压力大于汽车重力．(√)

(4)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的航天员处于完全失重状态，故不再受重力．(×)

(5)做离心运动的物体可能沿半径方向向外运动．(×)

2.如图所示，汽车在通过水平弯道时，轮胎与地面间的摩擦力已达到最大值，若汽车转弯的

2

速率增大到原来的倍，为使汽车转弯时仍恰好不打滑，其转弯半径应变为原来的______倍