高中物理 第五章 曲线运动 第七节 生活中的圆周运动学案 新人教版必修2-新人教版高中必修2物理学案

第七节 生活中的圆周运动1．巩固向心力和向心加速度的知识。2．会在具体问题中分析向心力的来源。3．会利用牛顿第二定律解决生活中比较简单的圆周运动问题。1.铁路的弯道(1)运动特点：火车在弯道上的运动可看做圆周运动，因而具有□ 向心加速度 ，由于其质量巨大，需要很□ 大 的向心力。(2)轨道设计：转弯处外轨略□ 高 (选填“高”或“低”)于内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力 FN的方向是□ 斜向弯道内侧 ，它与重力的合力指向□ 圆心 。若火车以规定的速度行驶，转弯时所需的向心力几乎完全由□ 支持力和重力的合力 来提供。2．拱形桥续表3．航天器中的失重现象(1)向心力分析：宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力为他提供向心力，□ mg － F N＝m，所以 FN＝□mg－m，故宇航员处于□ 失重 状态。(2)完全失重状态：当 v＝□时，座舱对宇航员的支持力 FN＝0，宇航员处于完全失重状态。4．离心运动(1)定义：做圆周运动的物体沿切线飞出或做□ 逐渐远离 圆心的运动。(2)原因：向心力突然□ 消失 或合外力不足以提供□ 所需的向心力 。(3)应用：洗衣机的□ 脱水筒 ，制作无缝钢管、水泥管道、水泥电线杆等。(4)危害：汽车转弯时，若□ 最大静摩擦力 不足以提供所需的向心力，汽车会做离心运动而造成事故。高速转动的砂轮、飞轮，若超过最大转速，会做离心运动致使破裂，造成事故。判一判(1)铁轨弯道处外高内低，是为了方便火车转弯。( )(2)若弯道处重力与支持力的合力恰好提供火车做圆周运动的向心力，则火车处于平衡状态。( )(3)水平路面上，车辆转弯时，静摩擦力提供向心力。( )提示：(1)√ 铁轨外高内低使火车受到的重力与支持力的合力指向圆心，为火车提供向心力。(2)× 火车做圆周运动，受力不平衡，并不处于平衡状态。(3)√ 水平路面上，重力与支持力沿竖直方向，只能由静摩擦力提供向心力。想一想洗衣机脱水的原理是什么？提示：洗衣机脱水时，由于高速转动，水滴需要较大的向心力才能与衣服一起做圆周运动。当转速足够大时，衣服已无法向水滴提供足够大的附着力(作为向心力)，水滴便做离心运动，离开衣服，于是衣服被脱水。课堂任务 火车转弯问题仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。活动 1：如图甲所示，如果铁路弯道的内外轨一样高，火车在转弯时的向心力由什么力提供？会导致怎样的后果？提示：如果铁路弯道的内外轨一样高，火车在竖直方向所受重力与支持力平衡，其向心力由...