高考物理 主题一 曲线运动与万有引力定律 第二章 匀速圆周运动 1.2.3 圆周运动的实例分析 1.2.4 圆周运动与人类文明(选学)学案 教科版-教科版高三全册物理学案

1.2.3 圆周运动的实例分析1.2.4 圆周运动与人类文明(选学)学习目标核心凝炼1.会分析具体问题中的向心力来源。能用匀速圆周运动规律分析、处理生产和生活中的实例。4 个实例——汽车过拱形桥、“旋转秋千”、火车转弯、离心运动2.了解什么是离心运动，知道物体做离心运动的条件。3.列举实例，了解圆周运动在人类文明进程中的广泛应用，认识到圆周运动对人类文明发展的重大影响。一、汽车过拱形桥[观图助学]汽车经过拱形桥顶点时，竖直方向受到重力和支持力作用，那么，是什么力提供向心力？答案 重力和支持力的合力提供向心力。1.汽车经拱形桥顶点时的向心力：F＝mg － N ＝m。2.对桥的压力：N′＝mg－。3.结论：汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越小。 [理解概念]判断下列说法的正误。(1)汽车驶过凸形桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力。(√)(2)汽车驶过凸形桥最高点时，对桥面的压力等于车重。(×)(3)汽车驶过凸形桥最高点时，对桥的压力可能等于零。(√)二、“旋转秋千”[观图助学]“旋转秋千”匀速转动时，吊椅做圆周运动。忽略空气阻力，吊椅受到哪几个力的作用？是什么力提供向心力？答案 吊椅的轨迹圆在水平面内。吊椅受到重力和绳子的拉力的作用。重力和绳子的拉力的合力提供吊椅做圆周运动的向心力。1.圆周运动的半径：如图所示，r＝lsin α。2.向心力来源：由重力和悬线拉力的合力提供，即 F 合＝mgtan α。3.动力学方程：mgtan α＝mω2lsin α。[理解概念]判断下列说法的正误。(1)“旋转秋千”的吊椅在竖直面内做圆周运动。(×)(2)“旋转秋千”转得越快，吊椅就会离转轴越远。(√)(3)体重越大的人坐在秋千上旋转时，缆绳与中心轴的夹角越小。(×)三、火车转弯[观图助学](1)火车车轮有突出的边缘，在铁轨上起到限定方向的作用。如果让火车在水平路基上转弯，外轨与轮缘的挤压、摩擦会产生磨损。而火车有着巨大的质量，特别是当高速转弯时，火车会将外轨挤断，发生严重的交通事故。在这种设计方案中，火车转弯的向心力由什么力提供？答案 外轨对轮缘的弹力提供了向心力。(2)在通常的设计中，为了减轻轮缘与外轨的挤压，总是使转弯处的外轨略高于内轨，火车转弯时，铁轨对火车的支持力 N 的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧。在这种设计方案中，火车转弯的向心力由什么力提供？答案 火车的重力 mg 与铁轨对火车的支持力 N 的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力。...