第7节生活中的圆周运动.ppt

,理解教材新知,把握热点考向,应用创新演练,知识点一,第,7,节,生活中的圆周运动,知识点二,考向一,考向二,随堂基础巩固,第,五章,曲线,运动,课时跟踪训练,知识点三,考向三,自学教材,1,铁路的弯道,(1),火车在弯道上的运动特点：火车在弯道上运动时做,，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的,。,(2),转弯处内外轨一样高的缺点：如果转弯处内外轨一样高，则由,对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损。,圆周运动,向心力,外轨,科目三考试,科目,3,实际道路考试技巧、视频教程,科目四考试,科目四模拟考试题,C1,科目四仿真考试,(3),铁路弯道的特点：,转弯处,略高于,。,铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道,。,铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心，它提供了火车做圆周运动的,。,外轨,内轨,内侧,向心力,2,拱形桥,(1),向心力来源,(,最高点和最低点,),：汽车做圆周运动，,和,的合力提供向心力。,重力,桥面的支持力,图,5,7,1,mg,F,N,小于,图,5,7,2,F,N,mg,大于,mg,F,N,失重,无压力,(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,。,完全失重,环绕地球转动,重点诠释,火车转弯的有关问题,(1),转弯时的圆周平面：虽然外轨略高于内轨，但整个外轨是等高的，整个内轨也是等高的，因而火车在行驶过程中，火车的重心高度不变，即火车重心的轨迹在同一个水平面内。故火车做圆周运动的圆周平面是水平面，而不是斜面，火车的向心加速度和向心力均是沿水平方向指向圆心。,1,人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确,的有,(,),A,可以用天平测量物体的质量,B,可以用水银气压计测舱内的气压,C,可以用弹簧测力计测拉力,D,在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示,数为零，但重物仍受地球的引力,解析：,卫星内的物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为,0,，因此不能用天平测量物体的质量，,A,错误；同理，水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，,B,错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，,C,正确；卫星内的重物处于完全失重状态，并不是不受重力，而是重力全部用于提供物体做圆周运动所需的向心力，,D,正确。,答案：,CD,自学教材,1,定义,物体沿切线飞出或逐渐,的运动。,2,离心运动的原因,向心力突然消失或合外力不足以提供所需,。,远离圆心,向心力,重点诠释,1,离心运动的实质,离心运动实质是物体惯性的表现。做圆周运动的物体，总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或不足以提供向心力，物体就会发生离心运动。,2,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，而是外力不能提供足够的向心力，所谓的,“,离心力,”,也是由效果命名的，实际并不存在。,图,5,7,3,2,下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是,(,),A,水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出,B,水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出,C,水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线,方向甩出,D,水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿,切线方向甩出,答案：,D,自学教材,图,5,7,4,图,5,7,5,特别提醒,对竖直平面内的圆周运动：,(1),要明确运动的模型，即绳或杆。,(2),由不同模型的临界条件分析受力，找到向心力的来源。,3,杂技演员表演,“,水流星,”,，在长为,L,1.6 m,的细绳的一端，,系一个与水的总质量为,m,0.5 kg,的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图,5,7,6,所示。若,“,水流星,”,通过最高点时的速率为,4,m/s,，则下列说法正确的是,(,取,g,10 m/s,2,)(,),图,5,7,6,A,“,水流星,”,通过最高点时，没有水从容器中流出,B,“,水流星,”,通过最高点时，绳的拉力及容器底部受到的,压力均为零,C,“,水流星,”,通过最高点时，处于完全失重状态，不受力,的作用,D,“,水流星,”,通过最高点时，绳子的拉力大小为,5 N,答案：,AB,例,1,有一列重为,100 t,的火车，以,72 km/h,的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为,400 m,。,(,g,取,10 m/s,2,),(1),试计算铁轨受到的侧压力；,(2),若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度,的正切值。,思路点拨,第,(1),问中，外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力；第,(2),问中，重力和铁轨对火车的支持力的合力提供火车转弯的向心力。,答案,(1)10,5,N,(2)0.1,借题发挥,(1),处理这类题目需要弄清两个方面的问题，一是向心力来源，二是火车转弯时轨道平面和圆心。,(2),汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路转弯处设计成外高内低，也是尽量使车受到的重力和支持力的合力提供向心力。,1,如图,5,7,7,所示，若火车按规定速率转弯时，内、外,轨对车轮皆无侧向压力。当火车以小于规定速率转弯时,(,),图,5,7,7,A,仅内轨对车轮有侧压力,B,仅外轨对车轮有侧压力,C,内、外轨对车轮都有侧压力,D,内、外轨对车轮都无侧压力,解析：,当火车以规定的速率转弯时，恰好是重力与支持力的合力提供向心力；一旦火车以小于规定速率转弯，所需要的向心力小于重力与支持力的合力，此时内轨会产生对车轮的侧压力。故选项,A,正确。,答案：,A,例,2,质量,m,2.010,4,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,60 m,。如果桥面承受的压力不得超过,3.010,5,N,，则：,(,g,取,10 m/s,2,),(1),汽车允许的最大速率是多少？,(2),若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？,思路点拨,汽车在拱桥上运动时，对凹形桥的压力大于其重力，而对凸形桥则压力小于重力。由此可知，对凹形桥则存在一个允许最大速率，对凸形桥则有最小压力。可根据圆周运动知识，在最低点和最高点列方程求解。,解析,如图所示，汽车驶至凹形桥面的底部时，合力向上，此时车对桥面压力最大；汽车驶至凸形桥面的顶部时，合力向下，此时车对桥面的压力最小。,2,某人为了测定一个凹形桥的半径，在乘汽车通过凹形桥,最低点时，他注意到车上的速度计示数为,72 km/h,，悬挂,1 kg,钩码的弹簧测力计的示数为,11.8 N,，则桥的半径为多大？,(,g,取,9.8 m/s,2,),答案：,200 m,