高中物理 5-7 生活中的圆周运动同步课件 新人教版必修2VIP免费

第七节生活中的圆周运动•1．学会分析圆周运动的方法，会分析弯道、拱形桥等实际的例子．•2．知道竖直面内圆周运动中的超重、失重现象．•3．知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件．一、铁路的弯道1．火车转弯时的特点：火车转弯时实际是在做圆周运动，因而具有，需要．2．向心力的来源(1)如果转弯处内外轨一样高，则由提供向心力，这样，铁轨和车轮极易受损．向心加速度向心力外轨道对轮缘的弹力(2)如果转弯处外轨略高于内轨，火车转弯时火车受力如图所示，此时铁轨对火车的支持力不再是竖直的，而是，它与重力的合力指向，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘与外轨的挤压．适当设计内外轨的高度差，火车以规定的速度行驶时，转弯时所需的向心力几乎完全由来提供．斜向弯道内侧圆心重力与支持力的合力二、拱形桥1．运动特点：汽车做圆周运动，和的合力提供向心力．2．动力学关系(1)如图所示，汽车在凸形桥的最高点时，满足的关系为___________＝mv2R，FN＝mg－mv2R，由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力大小等于支持力，因此汽车在凸形桥上运动时，对桥的压力重力．当v＝________时，其压力为零．重力支持力mg－FN小于gR(2)如图所示，汽车经过凹形桥的最低点时，满足的关系为＝mv2R，FN＝___________，汽车对桥的压力大小FN′＝FN.汽车过凹形桥时，对桥的压力重力．FN－mg大于mg＋mv2R三、航天器中的失重现象1．航天器在近地轨道的运动(1)对航天器，重力充当向心力，满足的关系为________.(2)对航天员，由重力和座椅的支持力提供向心力，满足的关系为＝mv2R，由此可得FN＝0时，航天员处于状态，对座椅．(3)航天器内的任何物体之间均没有压力．mg－FN完全失重无压力mg＝mv2R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．四、离心运动1．定义：物体沿切线飞出或做逐渐的运动．2．原因：向心力突然消失或外力不足以提供所需．完全失重做圆周运动远离圆心向心力洗好的衣服放在洗衣机脱水筒时，水并不会自动脱出，只有当洗衣筒高速转动时，湿衣服的水才会脱出．为什么？从衣服上脱出的小水珠怎样运动？提示：当脱水筒高速转动时，湿衣服在筒内做圆周运动．当衣服与水之间的黏附力不足以提供向心力时，水珠做离心运动，水珠脱离衣服．做离心运动的水珠沿圆周切线飞出．•一、火车转弯•1．火车弯道的建设特点•在实际的火车转弯处，让外轨高于内轨，如图所示．2．明确圆周平面虽然外轨高于内轨，但整个外轨是等高的，整个内轨是等高的．因而火车在行驶的过程中，重心的高度不变，即火车重心的轨迹在同一水平面内．故火车的圆周运动平面是水平面，而不是斜面．即火车的向心加速度和向心力均是沿水平面而指向圆心．3．速度与轨道压力的关系(1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时，所需向心力仅由重力和弹力的合力提供，此时内外轨道对火车无挤压作用．(2)当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时，火车所需向心力不再仅有重力和弹力的合力提供，此时内外轨道对火车轮缘有挤压作用，具体情况如下：①当火车行驶速度v＞v0时，外轨道对轮缘有侧压力．②当火车行驶速度v＜v0时，内轨道对轮缘有侧压力．二、汽车过拱形桥和凹形桥的比较内容项目汽车过拱形桥汽车过凹形桥受力分析内容项目汽车过拱形桥汽车过凹形桥以a的方向为正方向mg－FN＝mv2rFN＝mg－mv2rFN－mg＝mv2rFN＝mg＋mv2r牛顿第三定律F压＝FN＝mg－mv2r①F压＝FN＝mg＋mv2r②内容项目汽车过拱形桥汽车过凹形桥超重与失重在最高点加速度a方向向下，失重F压mg讨论由①式知：v增大，F压减小；当v增大到rg时，F压＝0由②式知：v增大，F压增大三、对离心运动的理解1．离心运动的实质离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象，它的本质是物体惯性的表现．做圆周运动的物体，总是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...