物理高一必修2第五章曲线运动-全.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5-1,曲线运动,第五章 曲线运动,1,、直线运动,（,1,）匀速直线运动,（,2,）匀变速直线运动,（,3,）自由落体运动,2,、曲线运动,一、运动轨迹,物体运动的轨迹是曲线的运动。,观察,观察,轨迹,是曲线的运动叫做曲线运动,曲线运动,2,、汽车转弯时所做的运动,3,、人造卫星绕地球的运动,4,、地球绕太阳的运动,1,、投出去的铅球、铁饼、篮球,曲线运动的位移,曲线运动的速度方向,1.,从砂轮上打磨下来热的微粒沿什么方向飞出,?,2.,没有打磨下来时运动到,A,点速度的方向指向哪,?,A,切线方向,轨迹的切线方向,砂轮,讨论,:,讨论,:,链球运动到最前方时放手好吗,?,链球,抛出去的物体做曲线运动,曲线运动速度的方向,3.,实验探究,:,一般曲线运动的速度方向,.,曲线运动速度的方向,理论探究,:,从平均速度到瞬时速度,(,从割线到切线,).,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向,.,A,B,l,v,A,.,.,.,.,a,b,c,d,v,v,v,v,在曲线运动中，运动质点在某一点的即时速度的方向，就是通过这一点的曲线的切线的方向。,匀变速曲线运动,加速度不变的曲线运动，但速度仍然时刻变化,曲线运动的特点（性质）,轨迹是曲线,某点的瞬时速度方向就是该点的,切线方向,速度方向时刻在改变，曲线运动是,变速运动必有加速度,一个在水平面上做直线运动的钢球，从旁边给它一个力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，观察钢球的运动。,物体做曲线运动的条件,如何使小钢球做加速直线运动？,施加的力,F,的方向与小钢球的速度,V,的方向一致。,如何使小钢球做匀速直线运动？,小钢球不受力，或者所受合外力为零。,思考,v,v,F,如何使小钢球做减速直线运动？,如何使小钢球做曲线运动？,施加的力,F,的方向与小钢球的速度,V,的方向相反。,施加的力,F,的方向与小钢球的速度,V,成一定的角度。,v,F,v,F,物体做曲线运动的条件,质点所受合外力的方向（加速度方向）与它的速度方向不在同一条直线上。即：且,F,与,V,的夹角既不等于零也不等于,180,度。,运动和力的关系,F,F,=0,a,=0,静止或匀速,F,v,同向,加速直线运动,F,v,反向,减速直线运动,F,v,不共线,曲线运动,a,=,F,/,m,F,v,夹角为锐角加速运动,F,v,夹角为钝角减速运动,曲线运动的条件,*,4.,拓展,:,将物体斜向上抛,物体运动轨迹如图所示,.,画出物体在,A,、,B,两点的速度方向和受力方向,并分析物体在上升和下落阶段,速度大小分别怎样变化,?,1.,切向分力,F,1,改变速度的大小,.,2.,法向分力,F,2,改变速度的方向,.,F,总是与,v,垂直,速度大小改变吗,?,人造,卫星,地球V,F,曲线运动的条件,1.,提出问题,:,质点做曲线运动,下列说法正确的有,【】,A.,曲线运动的速度大小一定变化,B.,曲线运动的速度方向一定变化,C.,曲线运动一定是变速运动,D.,质点受到的合外力一定不为零,曲线运动一定是变速运动,a,0,F,0,BCD,课堂练习,练习,1,、关于曲线运动，下列说法正确的是：,（）,A,曲线运动一定是变速运动,B,曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变,C,曲线运动的速度方向可能不变,D,曲线运动的速度大小和方向一定同时改,变,AB,课堂练习,练习、以下说法正确的是：,A,物体在恒力作用下不可能做曲线运动,B,物体在变力的作用下不可能做直线运动,C,物体在恒力作用下可能做曲线运动,D,物体在变力的作用下可能做直线运动,答案：,CD,课堂练习,练习、物体做曲线运动的条件，以下说法正确的是：,A,物体受到的合外力不为零，物体一定做曲线运动,B,物体受到的力不为恒力，物体一定做曲线运动,C,初速度不为零，加速度也不为零，物体一定做曲,线运动,D,初速度不为零，并且受到与初速度方向不在同一,条直线的外力作用，物体一定做曲线运动,答案：,D,实验分析,蜡块的运动轨迹是直线吗？,这个实验中，蜡块既向上做匀速运动，又由于玻璃管的移动向右做匀速运动，我们看出蜡块的实际运动是向右上方运动的。那么，蜡块的“合运动”的轨迹是直线吗？合运动是匀速运动吗？单凭观察不能轻易下结论。,蜡块位置,平面直角坐标系,设水平分运动的速度为,v,x,，竖直分运动的速度为,v,y,，经过时间,t,，蜡块在位置,P,的坐标：,x=y=,o,X,y,p,v,x,tv,y,t,平面直角坐标系,若轨迹为直线，,y,与,x,成什么函数关系？,x=v,x,ty=v,y,t,o,X,y,p,设水平分运动的速度为,v,x,，竖直分运动的速度为,v,y,，,合位移、分位移,o,X,y,p,设水平分运动的速度为,v,x,，竖直分运动的速度为,v,y,，,从计时开始经过时间,t,，水平分运动的位移,S,1,竖直分运动的位移,S,2,蜡块实际运动的位移,S,v,x,tv,y,t,s,1,s,2,s,位移的合成、分解遵循平行四边形定则,tan,v,y,/v,x,合速度、分速度,o,X,y,p,设水平分运动的速度为,v,x,，竖直分运动的速度为,v,y,，,蜡块实际运动的位移,S,s,1,s,2,s,速度的合成、分解遵循平行四边形定则,蜡块实际运动的速度：,V,s/t=,v,x,v,y,v,tan,v,y,/v,x,分运动和合运动,1,、物体实际的运动叫,合运动,2,、物体同时参与合成的运动的运动叫,分运动,3.,由分运动求合运动的过程叫,运动的合成,4.,由合运动求分运动的过程叫,运动的分解,合运动与分运动的关系,A,等效性：合运动与分运动的共同效果相同,B,等时性：合运动与分运动是同时进行，同时结束。,C,独立性：一个物体同时参与两个方向的运动，这两个方向上的运动相互独立，互不影响。,运动合成与分解,例题,:,飞机起飞时以,v,=300 km/h,的速度斜向上飞,飞行方向与水平面的夹角为,30,.,求水平方向的分速度,v,x,和竖直方向的分速度,v,y,运动的分解,(,位移、速度、加速度,):,平行四边形定则,.,例题,降落伞下落一定时间后的运动,是匀速的,.,没有风的时候,跳伞员,着地的速度是,5m/s.,现在有风,风使他以,4m/s,的速度沿水平方,向东移动,问跳伞员将以多大的,速度着地,这个速度的方向怎样,?,V,1,V,2,V,最短航程为,s,min,=d/sin,渡河时间最短,t,min,=d/v,船,航程最短,S,min,=d,航程为,S=d/cos,渡河时间为,t=d/v,船,sin,1.,船头指向正对岸,2.,船头偏向上游且,v,船,v,水,当,cos,=v,水,/v,船,时，,3.,若,v,船,v,水,v,合,v,水,A,v,船,B,沿流水方向和船在静水中的方向,v,船,v,水,A,v,合,当船头与上游成,(90,0,),sin,=v,船,/v,水,时,v,船,v,水,v,合,v,船,v,v,v,合,?,注意：,1),v,合,即为船,实际运动的速度,2),沿绳的方向上各点的速度大小相等,拉绳问题的分解,垂直于绳方向的旋转运动,沿绳方向的伸长或收缩运动,v,A,v,A,v,合,cos,再问：,上题中，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，,当汽车匀速向左运动时，物体,M,的受力情况是,（）,A,、绳的拉力大于,M,的重力,B,、绳的拉力等于,M,的重力,C,、绳的拉力小于,M,的重力,D,、绳的拉力先大于,M,的重力，,后变为小于,M,的重力,A,v,v,v,合,v,A,v,?,v,?,v,船,v,v,A,v,A,v sin,v,v,A,练,.,在抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人，假设江岸是平直的,.,洪水沿江而下，水的流速为,5 m/s.,舟在静水中的航速为,10 m/s,战士救人的地点,A,离岸边最近点,O,的距离为,50 m,如右图所示,.,问：,(1),战士要想用最短的时间将人送上岸，求最短时间为多长,?,(2),战士要想用最短的航程将人送上岸，冲锋舟的驾驶员应使舟头与河岸成多少度角,?,(3),如果水的流速是,10 m/s,，而舟的航速,(,静水中,),为,5 m/s,战士想通过最短的距离将人送上岸，求这个最短的距离,.,t=5s,=60,S=100m,描述,质点在平面内的运动的方法,拓展：,假设从,t,=0,时刻开始,红蜡块在玻璃管内以,0.1m/s,的速度匀速上升,玻璃管以,a=,0.08,m/s,2,向右匀加速平移,.,t,=0,时蜡块位于坐标原点,.,(1),在图中标出,t,等于,1s,、,2s,、,3s,、,4s,时蜡块的位置,用平滑曲线描绘蜡块的轨迹,;,(2),试写出它的轨迹方程,.,第二节,质点在平面内的运动,第五章 曲线运动,研究运动的坐标系选取法,1,、研究物体做直线运动，做好建立直线坐标,系，坐标轴的正方向沿运动方向,2,、研究物体在平面里的运动，可以建立一个,平面直角坐标系,3,、研究物体的空间曲线运动，最好建立三维,坐标系,蜡块参与的运动,1,、竖直向上的匀速直线运动,2,、水平向右的匀速直线运动,思考,蜡块的实际运动还是匀速直线运动吗？,一、蜡块的位置,1,、建立直角坐标系：,运动的开始位置为坐标原点；,水平向右的方向为,x,轴；,竖直向上的方向为,y,轴。,2设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为,v,y,，玻璃管向右一定的速度为,v,x,，从蜡块开始运动计时，于是在,t,时刻蜡块的位置坐标为,x,v,x,t,y,v,y,t,二、蜡块的运动轨迹,由,x,v,x,t y,v,y,t,得到：,结论：蜡块的运动轨迹是一条直线,三、蜡块的位移,从计时开始到时刻,t,，蜡块运动的位移大小：,方向：与,x,轴之间的夹角,四、蜡块的速度,蜡块沿玻璃管向上的运动和它随玻璃管向右的运动，都叫做分运动；而蜡块实际向右上方的运动叫做合运动。,几个基本概念,1,、合运动,:,3,、运动的合成,:,4,、运动的分解,:,2,、分运动,:,物体实际运动可以看作物体同时参与了几个运动,这几个运动就是物体实际运动的分运动。,物体实际发生的运动叫合运动,.,已知分运动求合运动,.,已知合运动求分运动,.,5,、运动的合成与分解是指,a,、,v,、,x,的合成与分解。,位移的合成,速度的合成,加速度的合成,速度、位移、加速度都是矢量，合成时均遵循平行四边形定则,合运动与分运动的特点,1,、合位移与分位移,合速度与分速度,合加速,度与分加速度都遵循平行四边形定则,2,、合运动的时间与分运动的时间相等,即合运动和分运动是同时发生的,3,、物体实际发生的运动才是合运动,1,、互成角度的两个匀速直线运动合运动，下列说法正确的是,(),A,、一定是直线运动,B,、一定是曲线运动,C,、可能是直线，也可能是曲线运动,D,、以上都不符,A,2,、互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，正确说法是,(),A,、一定是直线运动,B,、一定是曲线运动,C,、可能是直线运动，也可能是曲线运动,D,、以上都不对,B,本节小结,1,、如果两个分运动都是匀速直线运动，合运动一定是匀速直线运动。,2,、如果一个分运动是匀速直线运动，另一个分运动是匀变速直线运动，且互成角度，合运动一定是匀变速曲线运动。,质点在平面内的运动,第二课时,三点剖析：,一、运动的合成与分解,1,、合运动与分运动的概念,2,、合运动与分运动的关系,（,1,）等效性,（,2,）独立性,（,3,）等时性,（,4,）同一性,二、运动的合成与分解遵循平行四边形定则,（,1,）同一直线上，在明确正方向以后转化为代数运算,（,2,）互成角度的，作平行四边形，用作图法或用解直角三角形的方法,三、如何确定一个运动的分运动,（,1,）根据运动的效果确定运动分解的方向,（,2,）应用平行四边形定则，画出运动的分解图,（,3,）将平行四边形转化为三角形，用数学知识求解,关键：明确哪个是合运动，哪个是分运动，要注意画好示意图,习题：运动的合成和分解的应用,1.,小船渡河,分析,:,航程最短,d,设船头指向与上游河岸成,：,结论：当,v,船,v,水,时，最短航程等于河宽,d,。,解：、,当船头指向斜上游，与岸夹角为,时合运动垂直河岸，航程最短，数值等于河宽,100,米。,过河时间：,合速度：,则,cos,=,分析：时间最短,d,结论：,欲使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸。,解,:,当船头垂直河岸时，所用时间最短,最短时间,此时合速度,此时航程,例,2:,若河宽仍为,100m,，,已知水流速度是,4m/s,，小船在静水中的速度是,3m/s,，即,船速（静水中）小于水速。,求：（,1,）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？,（,2,）欲使航行距离最短，船应该怎样渡河？最短航线是河宽吗？,分析,1,：时间最短,d,结论：,欲使船渡河时间最短，船头的方向同样应该垂直于河岸。,分析,2,：航程最短,结论：当,v,船,v,水,时，最短航程不等于河宽,d,。,船头指向与上游河岸成,：,如果：,、在船头始终垂直对岸的情况下，在行驶到河中间时，水流速度突然增大，过河时间如何变化？,、为了垂直到达河对岸，在行驶到河中间时，水流速度突然增大，过河时间如何变化？,答案：,变长,答案：,不变,【,习题,】,如图所示，甲、乙船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为,H,，河水流速为,V,水,，划船速度均为,V,出发时两船相距 ，甲、乙船头均与岸边成,60,角，且乙船恰好能垂直到达对岸的,A,点，则下列判断正确的是（）,A,、甲、乙两船到达对岸的时间不同,B,、两船可能 在未到达对岸前相遇,C,、乙船的运动轨迹是曲线D,、甲船也在,A,点靠岸,A,甲,乙,60,60,D,2.,绳拉小车问题,【,例题,1】,如图所示，汽车沿水平路面以恒定速度,v,前进，则当拉绳与水平方向成,角时，被吊起的物体,B,的速度为,v,B,=,，物体上升的运动是,_,(,填“加速”、“减速”、“匀速”）,B,方法一：微元法,绳拉物体或物体拉绳问题的主要思路：,（,1,）物体的实际运动为合运动；,（,2,）沿绳的运动为一个分运动；,（,3,）垂直于绳的运动为另一个分运动。,方法二：运动的合成与分解,方法二：运动的合成与分解,绳子或杆末端速度的分解,（,1,）绳子末端速度的分解，应按运动的实际效果进行,在进行速度分解时，首先要分清合速度与分速度。合速度就是物体实际运动的速度。由物体的实际运动有哪些方向的实际效果，找到相应的分速度。,（,2,）速度投影定理：不可伸长的杆或绳，尽管各点速度不同，但各点速度沿杆或绳方向的投影,(,即分速度,),相同。,【,习题,1】,光滑水平面上有,A,、,B,两个物体，通过一根跨过定滑轮的轻绳子相连，如图，它们的质量分别为,m,A,和,m,B,，当水平力,F,拉着,A,且绳子与水平面夹角为,A,45,O,，,B,30,O,时，,A,、,B,两物体的速度之比,V,A,：,V,B,应该是,_,A,B,【,习题,2】,重物,M,沿细杆竖直下滑，并通过绳带动小车,m,沿斜面升高。则：当滑轮右侧的绳与竖直方向成,角，且重物下滑的速率为,v,时，小车的速度为多少？,v,【,习题,3】,两根光滑的杆互相垂直地固定在一起。上面分别穿有一个小球。小球,a,、,b,间用一细直棒相连如图。当细直棒与水平杆夹角为,时，求两小球实际速度之比,v,a,v,b,v,a,v,b,【,习题,4】,如图所示，纤绳以恒定速率,v,沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸，绳与水面夹角为,时，则船靠岸的速度是,，若使船匀速靠岸，则纤绳的速度是,。（填：匀速、加速、减速）,减速,【,习题,5】,一质点在,xoy,平面内的运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是（）,A,、若,x,方向始终匀速，则,y,方向先加速后减速,B,、若,x,方向始终匀速，则,y,方向先减速后加速,C,、若,y,方向始终匀速，则,x,方向先减速后加速,D,、若,y,方向始终匀速，则,x,方向先加速后减速,x,y,O,BD,【,习题,6】,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在,A,点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图,6-2-7(2,1),中的：,(),A.,直线,P,B,曲线,Q,C,曲线,R,D,无法确定,B,A,B,1,2,3,5,4,【,习题,7】,如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车,A,，小车下装有吊着物体,B,的吊钩在小车,A,与物体,B,以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时吊钩将物体,B,向上吊起，,A,、,B,之间的距离以,(SI)(SI,表示国际单位制，式中,H,为吊臂离地面的高度,),规律变化，则物体做,(),(A),速度大小不变的曲线运动,(B),速度大小增加的曲线运动,(C),加速度大小方向均不变的曲线运动,(D),加速度大小方向均变化的曲线运动,(E),在相等的时间内速度的变化量相等,BCE,【,习题,8】,在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为,v,1,，摩托艇在静水中的航速为,v,2,，战士救人的地点,A,离岸边最近处,O,的距离为,d,，如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离,O,点的距离为：（）,A.B.0 C.D.,C,A,O,B,V,1,V,2,d,v,【,习题,9】,河宽,60m,，水流速度,6m/s,，小船在静水中速度为,3m/s,，则它渡河的最短时间为,s,，最短航程为,m,。这时渡河的时间为,s,。,解：,画出运动示意图如图示：,v,水,v,船,v,合,d=60m,当船头垂直河岸时，,渡河的时间最短,t=d/v=,20s,因为,v,船,v,安全,情况如何,?,(2),如果,v,行驶,v,0,时：,当,v,v,0,时：,轮缘不受侧向压力,轮缘受到外轨向内的挤压力,外轨易损坏。,轮缘受到内轨向外的挤压力,内轨易损坏。,F,弹,F,弹,(1),内外轨高度相同时,转弯所需的向心力由,_,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,_,提供,.,(3),若两轨间距为,L,，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,_.,1.,火车转弯,外轨对轮缘的侧压力,重力和弹力的合力,重力、弹力的合力和外轨对轮缘的侧压力,生活中的圆周运动,(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力为车重的,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,_,提供,.,2,汽车转弯,静摩擦力,重力和弹力的合力,二、竖直平面内的圆周运动,例、,汽车质量为,m,，通过桥最高点速度为,v,，桥半径 为,r,，,求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？,1,、拱型桥,二、竖直平面内的圆周运动,当,1.,求汽车以速度,v,过半径为,r,的拱桥时对拱桥的压力？,【,解,】,G,和,N,的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：,可见汽车的速度越大对桥的压力越小。,N,G,时汽车对桥的压力为零。（临界速度）,由于,竖直向下，属失重现象。,当,大于,临界,时，汽车做什么运动？,平抛运动,汽车过桥问题,泸定桥,2.,求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？,N,G,【,解,】,G,和,N,的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：,可见汽车的速度越大对桥的压力越大。,由于,竖直向上，属超重现象。,比较三种桥面受力的情况,N=G,G,G,G,N,N,N,思考与讨论,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？,根据牛顿第二定律,：,绳球模型,如图所示，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况，软绳（或轨道）对小球只能产生拉力（或压力）的作用，小球在最高点时,二、竖直平面内的圆周运动,F,=,r,v,m,2,提,供,物体做圆周运动的向心力,物体做圆周运动所,需,要,的向心力,当,“供”“需”平衡,时，物体做圆周运动,1.,一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是,(),A.,a,处,B.b,处,C.c,处,D.d,处,拱形桥和凹形桥,a,b,c,d,D,2.,一辆质量为,4t,的汽车驶过半径为,50m,的凸形桥面时,始终保持,5m/s,的速率,.,汽车所受的阻力为车对桥面压力的,0.05,倍,.,通过桥的最高点时汽车牵引力是多少,N.(g=10m/s,2,),一根绳子系者一个盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子就在竖直面内做圆周运动，到最高点时，杯口朝下，但杯中的水不会流下来，为什么呢？,当杯子以速度,v,转过最高点时，杯中水的向心力的方向向下,.,G,F,N,长,L=0.5m,，质量可忽略的杆，其下端铰接于,O,点上端连接着一个小球,A,，,A,的质量为,m=2kg,，它绕,O,点做圆周运动，如图，在,A,通过最高点时，求下列两种情况下，杆受,A,的力：,1,、,A,的速率为,1m/s,，,2,、,A,的速率为,4m/s,。,3,、如果杆换成轻绳，求,A,能通过最高点的条件。,如图，有一个半径为,R,的圆弧形轨道，滑块,A,、,B,分别从轨道上面和下面沿轨道滑动，如果要求它们在最高点处不离开轨道，对它们在最高点的速率有什么限制在竖直平面内放置的内径为,r,的环形光滑管，环的半径为,R,（,Rr,），有一质量为,m,的球可在管内运动。当小球恰能沿圆周运动到最高点时其速度是多大？若在最高点的速度分别为,v,1,、,v,2,，则管对球的作用力如何？,m,R,如图，内壁光滑的导管弯成圆周轨道竖直放置，其质量为,2,m,，小球质量为,m,，在管内滚动，当小球运动到最高点时，导管刚好要离开地面，此时小球速度多大,?,（轨道半径为,R,）,一根长为,L,的轻质硬杆，两端各固定一质量为,m,的小球。现以杆的中点为轴心，使两小球在竖直平面内匀速转动，其周期,T,2L/g,。在如图所示竖直位置时，杆对两球的作用力。,答案,:,A,球,:mg/2,B,球,:3mg/2,三：航天器中的失重现象,航天员在航天器中绕地球做匀速圆周运动时，航天员只受地球引力，引力为他提供了绕地球做匀速圆周运动所需的向心力,F=mv,2,/R,所以处于失重状态。,航天器绕地球做匀速圆周运动，假设它的线速度的大小为,v,，轨道半径近似等于地球半径,R,，航天员受到的地球引力近似等于他在地面测得的体重,mg,。,正是由于地球引力的存在，才使航天器连同其中的人和物体绕地球做圆周运动。,v,2,r,F,N,mg,m,v,gr,当 时，座舱对航天员的支持力,F,N,0,，航天员处于完全失重。,v,2,r,mg,F,N,m,有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远，从而摆脱了地球引力，这种说法对吗？,求：座舱对航天员的支持力为多少？,做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞去的倾向,.,当,F=0,时，物体沿切线方向飞出,四、,离心运动,1.,离心运动：,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。,2.,物体作离心运动的条件,：,F,合,F,向心力,思考问题？,F,合,=F,向心力,做什么运动？,F,合,=0,做什么运动？,F,合,F,向心力,做什么运动？,F,合,F,向心力,做什么运动？,圆周,近心,切线,远离,离心运动,做圆周运动的物体，在所受合外力消失或不足以提供所需的向心力时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动,3.,说明：物体做离心运动的根本原因是“惯性”造成的,4.,离心运动的应用,1,）、离心干燥器,2,）、洗衣机脱水桶,3,）、用离心机把体温计的水银柱甩回下面的液泡内,4.,离心运动的应用,4,）、制作,“,棉花,”,糖,5.,、离心运动的防止：,1,）,、在水平公路上行驶的汽车转弯时,F m,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。,赛道的设计,5.,、离心运动的防止,2),、高速转动的砂轮、飞轮等,做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞去的倾向,.,小结,当,F=m,2,r,时，物体做匀速圆周运动,当,F=0,时，物体沿切线方向飞出,当,F,m,2,r,时，物体逐渐远离圆心,当,F,m,2,r,时，物体逐渐靠近圆心,常见的离心干燥器等都是利用离心运动。,向心、圆周、离心运动,“,供”“需”是否平衡决定物体做何种运动,供,提供物体做圆周运动的力,需,物体做匀速圆周运动所需的力,F=,匀速圆周运动,F,向心运动,1,、要使原来做匀速圆周运动的物体做离心运动，可以怎么办？,A,、提高转速，使所需的向心力大于能提供 的向心力,B,、减小或消失合外力,思考并讨论,（三）离心现象,（,离心现象,1.,在水平铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了,(),A.,减轻火车轮子挤压外轨,B.,减轻火车轮子挤压内轨,C.,使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力,D.,限制火车向外脱轨,铁路的弯道,ACD,2.,若火车按铁路规定速率转弯时,内、外轨对车轮皆无侧向压力,则下列说法中正确的是（）,A.,当火车以小于规定速率转弯时,仅内轨对车轮有侧压力,B.,当火车以大于规定速率转弯时,仅外轨对车轮有侧压力,C.,当火车以大于规定速率转弯时,内轨对车轮有侧压力,D.,当火车以小于规定速率转弯时,外轨对车轮无侧压力,ABD,3.,在高速公路的拐弯处,路面造的外高内低,设车向右拐弯时,司机左侧路面比右侧要高一些,路面与水平面间的夹角为,.,设拐弯路段是半径为,R,的圆弧,要使车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零,车速应等于,_,。（已知重力加速度为,g,）,