高中物理 备课资料8《生活中的圆周运动》 新人教版必修1.docVIP

人教版高一物理必修1备课资料8《生活中的圆周运动》 一、常见的几种离心运动对比图示 项目 实物图 原理图 现象及结论 洗衣机脱水筒 当水滴跟物体附着力F不足以提供向心力时,即F＜mω2r,水滴做离心运动. 汽车在水平路面上转弯 当最大静摩擦力不足以提供向心力时,即Fmax＜,汽车做离心运动. 用离心机把体温计的水银甩回玻璃泡中 当离心机快速旋转,缩口处对水银柱的阻力不足以提供向心力时,水银柱做离心运动进入玻璃泡内. 二、转动系统中的惯性力 简称惯性离心力，这个惯性力的方向总是指向远离轴心的方向.它的大小等于物体的质量m与非惯性系相对于惯性系的加速度大小a的乘积.如果在以角速度ω转动的参考系中，质点到转轴的距离为r，则F惯=mω2r 假若物体相对于匀速转动参考系以一定速度运动，则物体除了受慢性离心力之外，还要受到另一种惯性力的作用，这种力叫做科里奥利力，简称科氏力，这里不作进一步的讨论.例：一辆质量为m的汽车以速度v在半径为R的水平弯道上做匀速圆周运动.汽车左、右轮相距为d，重心离地高度为h，车轮与路面之间的静摩擦因数为μ0.求: （1）汽车内外轮各承受多少支持力； （2）汽车能安全行驶的最大速度是多少. 解析：汽车左转弯行驶时受力情况如图所示，图中f1、f2分别为汽车内、外轮受到的摩擦力.如果选一个和汽车一起做圆周运动的参考系，则汽车是静止不动的，但必须在汽车的质心处加上一个惯性离心力f，其大小为ma=，方向沿半径方向向外，以内轮着地点A为转轴，由合力矩为零可列出+fh=N2d,将f=代入得N2= 由竖直方向受力平衡可得N1=mg-N2= 汽车安全行驶时，要求既不打滑，又不会倾倒.汽车不打滑时，应有mgμ0≥，汽车允许的最大速度vmax1= 汽车不倾倒的条件是N1≥0，即≥0 汽车不倾倒的最大速度vmax2= 从vmax1和vmax2的结果可以看出，汽车轮胎与地面之间的静摩擦因数μ0越大，左、右轮间距离越宽，车身重心越低，汽车行驶得越稳定. 高考学习网： 高考学习网：