5.7.生活中的圆周运动__课件(人教版必修2)精品.pptVIP

知能优化训练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录 按ESC键退出全屏播放 谢谢使用 山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 知能优化训练 课堂互动讲练 核心要点突破 课前自主学案 第5章　曲线运动 山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 知能优化训练 课堂互动讲练 核心要点突破 课前自主学案 第5章　曲线运动 返回 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定．若在某转弯处规定行驶速度v，则下列说法中正确的是(　　) A．当以v的速度通过此弯道时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力 B．当以v的速度通过此弯道时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力 C．当速度大于v时，轮缘挤压外轨 D．当速度小于v时，轮缘挤压外轨 解析：选AC.铁路转弯处，火车需要向心力，当火车按规定行驶速度v通过转弯处时，支持力和重力的合力可提供向心力，A对，B错．当速度大于v时，火车需要的向心力增大，轮缘挤压外轨，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力，C对，D错． 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．下列关于离心现象的说法正确的是(　　) A．当物体所受离心力大于向心力时产生离心现象 B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的运动 C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动 D．将匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做曲线运动 解析：选C.做匀速圆周运动的物体的向心力是效果力．产生离心现象的原因是F合mrω2，或是F合＝0(F突然消失)，故A项错；当F＝0时，根据牛顿第一定律，物体从这时起沿切线做匀速直线运动，故C项对，B、D项错． 课堂互动讲练 (2011年秦皇岛高一检测)火车以半径r＝900 m转弯，火车质量为8×105 kg，轨道宽为l＝1.4 m，外轨比内轨高h＝14 cm，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？(g取10 m/s2) 车辆转弯问题的计算 例1 【思路点拨】　解答本题应该把握以下三点： (1)火车转弯的向心力由其受到的重力和支持力的合力提供． (2)火车的轨道平面是水平的． (3)当α很小时，可以近似认为sinα＝tanα. 【精讲精析】　若火车在转弯时不受挤压，即由重力和支持力的合力提供向心力，火车转弯平面是水平面．火车受力如图5－7－8所示，由牛顿第二定律得： 图5－7－8 【答案】　30 m/s 【方法总结】　车辆转弯中，重力和支持力的合力沿水平方向，有的同学误认为沿“斜面”向下． 变式训练1　如图5－7－9所示，高速公路转弯处弯道圆半径R＝100 m，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ＝0.23.若路面是水平的，问汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所许可的最大速率vm为多大？当超过vm时，将会出现什么现象？(g＝9.8 m/s2) 图5－7－9 答案：见解析 如图5－7－10所示，质量m＝2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m．如果桥面承受的压力不得超过3.0×105 N，则： 拱形桥问题的计算 例2 图5－7－10 (1)汽车允许的最大速率是多少？ (2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10 m/s2) 【思路点拨】　首先判断汽车在何位置对路面的压力最大、最小，然后利用向心力公式求解． 【答案】　(1)10 m/s　(2)105 N 变式训练2　如图5－7－11所示，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最容易发生爆胎的点是(假定汽车运动速率va＝vc，vb＝vd)(　　) 图5－7－11 A．a点　　　　　　　　　B．b点 C．c点 D．d点 一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，如图5－7－12所示，水的质量m＝0.5 kg，水的重心到转轴的距离l＝60 cm. 图5－7－12 竖直平面内的临界问题 例3 (1)若在最高点水不流出来，求桶的最小速率． (2)若在最高点的水桶速率v＝3 m/s，求水对桶底的压力．(g取9.8 m/s2) 【思路点拨】　以水桶中的水为研究对象，在最高点水恰好不流出来，说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，此时桶的速率最小． 【答案】　(1)2.42 m/s　(2)2.6 N　方向竖直向上 变式训练3　(2011年福建模拟)如图5－7－13所示，轻杆的一端有一个小球，另一端连接光滑的固定轴O.现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到