物理：5.从8《生活中的圆周运动》ppt.pptVIP

竖直平面内的圆周运动临界问题 一、没有支撑：（绳、圆环内侧） 问题：1、小球能通过最高点的临界速度？ 2、能通过最高点的条件？ * 8 生活中的圆周运动 实例 一、铁路的弯道 火车转弯时实际是在做圆周运动，那么火车转弯时是如何获得向心力的 ？ 向左转 N G F （1） 火车转弯处内外轨无高度差 外轨对轮缘的弹力F就是使火车转弯的向心力 火车质量很大 外轨对轮缘的弹力很大 外轨和外轮之间的磨损大， 铁轨容易受到损坏。 F合=Fn F=m R V2 思考 结合生活实例，思考应该如何解决 这一实际问题？ （2 ）转弯处外轨高于内轨 根据牛顿第二定律 F=mg tan α= m R V2 V= Rg tanα V ＞ Rg tanα V＜ Rg tanα 外轨对外轮缘有弹力 内轨对内轮缘有弹力 α N G F α 讨论 应该如何解决这一实际问题 结论 1、火车转弯时向心力是水平的． 从这个例子我们进一步知道 ： 2、向心力是按效果命名的力，如果认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用，还要再受到一个向心力，那就不对了。 在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了( ) A．减轻火车轮子挤压外轨 B．减轻火车轮子挤压内轨 C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力 D．限制火车向外脱轨 ACD 练习1 如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是 ? （ 练习2 实例 二、拱形桥 讨论 质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力． 拱形桥 当汽车对桥的压力刚为零时，汽车的速度有多大？当汽车速度大于这个速度时，会发生什么现象？ 思考 结论： v0= 时，压力为零。汽车做平抛运动。 实例 (二)、凹形桥 质量为m的汽车在凹形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的最低点时对桥的压力．速度越大压力越大还是越小？ 讨论 （ 一辆汽车匀速率通过半径为R的圆弧拱形路面，关于汽车的受力情况，下列说法正确的是（ ） A．汽车对路面的压力大小不变，总是等于汽车的重力 B．汽车对路面的压力大小不断发生变化，总是小于汽车所受重力 C．汽车的牵引力不发生变化 D．汽车的牵引力逐渐变小 BD 练习1 课本P27页第三题。 练习2 8 生活中的圆周运动 第二课时 思考与讨论 　　地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？…… 该“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现，不过不是在汽车上，而是在航天飞机中． 实例 三、航天器中的失重现象 分析 三、航天器中的失重现象 假设宇宙飞船总质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力．试求: 1、座舱对宇航员的支持力? 2、此时飞船的速度多大? ★3、通过求解．你可以得出什么结论?（怎样理解失重现象？） 航天器绕地球做近似地匀速圆周运动，此时重力提供了向心力。航天器中的人随航天器一起做匀速圆周运动，其向心力也是由重力提供的，此时重力完全用来提供向心力，不对其他物体产生压力，即里面的人和物处于完全失重状态。 结论 实例 离心运动的应用 四、离心运动 思考 1、做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动？为什么？ 2、如果物体受到的合外力不足以提供向心力，它会怎样运动？为什么？ 做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。 1、离心运动： 2、物体作离心运动的条件： 实例 离心运动的应用 1、离心干燥器的金属网笼 利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置 解释： o Fmrω 2 F ν 当网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F 足以提供所需的向心力F 使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力 F，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。 2、制作“棉花”糖的原理： 内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。 要使