高一物理必修二第五章：5.7 生活中的圆周运动（无答案）.docVIP

睢宁高级中学北校 高一年级物理教学案 PAGE4 / NUMPAGES4 第7节　生活中的圆周运动 主备人 审核人 备课时间 上课时间 学生姓名 班级 评价 批阅时间 琚泽志 朱涧泉 2018.2.21 学习目标: 1.让学生学会定性分析火车转弯过程中外轨高于内轨的原因. 2.让学生能够定量分析汽车过拱形桥最高点、凹形桥最低点时对桥面的压力,学会用牛顿第二定律分析圆周运动. 3.让学生知道航天器中完全失重现象的本质. 4.让学生知道离心运动及其产生条件,认识和体会圆周运动中的向心力来源和离心现象. 学习重难点: 能理解运用匀速圆周运动规律分析和处理生活中的具体实例。 新授: 1.铁路的弯道 (1)火车在弯道上做　　运动,其半径是沿着　　　方向的.由于其质量巨大,所以需要很大的　　力.? (2)如果内外轨一样高,则由　　　对轮缘的弹力提供向心力.? (3)铁路弯道的特点: ①　　　略高于　　　.? ②铁轨对火车的支持力不是竖直向上的,而是　　　　　.? ③　　　　　　　　　　　　　　　提供了火车转弯的向心力.? 2.拱形桥 向心力来源(最高点和最低点):汽车做圆周运动,　　　和　　　的合力提供向心力.? 3.航天器中的失重问题[来源:学科网ZXXK] (1)航天器在近地轨道运动 ①　　　提供向心力,满足关系是　　　　　,航天器的速度　　　　.? ②对于航天员,由　　　　　　　　　　　　提供向心力,满足关系是　.? 由此可得:FN=0时,航天员处于　　　　　　　　　　　　状态.? (2)对失重现象的认识:航天器内的所有物体都处于　　　　状态,但是并不是不受重力.? 4.离心运动 1.物体在做圆周运动时,提供向心力的力突然消失,物体会怎样运动? 2.如果合力不足以提供向心力,物体又会怎样运动? 3.什么是离心运动?有哪些应用?有哪些危害? 典例讲解 考点一：近似处理思想在转弯问题中的应用 【例题1】某条公路拐弯处的半径为R，路面与车轮的动摩擦因数为μ，当质量为m的汽车在此处拐弯行驶的最大速率为多少？ 【变式训练1】一段铁路转弯处，内、外轨高度差为h＝10㎝，弯道半径为r＝625m，轨距L＝1435mm，求这段弯道的设计速度v0是多大时才能保证内、外轨不受侧向压力？ 二、拱桥问题 图1【例题2】如图1所示，汽车质量为1.5×104Kg，以不变的速率先后驶过凹形桥和凸形桥，桥面圆弧半径为15m，如果桥面承受的最大压力不得超过2.0×105N，则汽车允许的最大速率是多少？汽车以此速率驶过桥面的最小压力是多少？ 图1 考点三 圆周运动中的杆模型 【例题3】如图2所示，长为L的轻杆一端有一个质量为m的小球，另一端有光滑的固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直平面内转动，不计空气阻力，则（ ） 图2OLmA.小球到达最高点的速度必须大于 B.小球到达最高点的速度可能为0C.小球到达最高点受杆的作用力一定为拉力D. 图2 O L m 【训练3】小球固定在轻直杆的一端，球随杆一起绕0在竖直平面内做圆周运动，己知杆长为l，当小球运动到最高点时，以下说法中正确的是( ) A．小球速度至少等于 B．小球对杆的作用一定是压力； C．小球对杆的作用一定是拉力 D．小球对杆的作用可能是压力，也可能是拉力． 考点四：圆周运动中绳模型的应用 【例题4】某人站在水平地面上，用手握住长为R细绳的一端，绳的另一端系一小球，此小球以握住细绳的手为圆心在竖直平面内做圆周运动，则(不计空气阻力)( ) A．小球在最高点的向心加速度大于等于g。 B．小球通过最高点的线速度可能为零。 C．小球通过最高点的线速度最小为 D．小球运动到最高点时比到最低点时人对地面的压力要小。 反馈练习： 【例二】 1．物体放在水平圆盘上，当圆盘绕竖直轴转动时，物体相对于圆盘静止，则提供物体作圆周运动的向心力是( ) A．重力；B．弹力；C．摩擦力：D．万有引力 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ(图)，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则( ) A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压； B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压； C．这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ D．这时铁轨对火车的支持力大于mg/cosθ 3．在下列情况中，汽车对凸形桥顶部的压力最小的是( ) A．以较小的速度驶过半径较大的桥； B．以较小的速度驶过半径较小的桥； C．以较大的速度驶过半径较大的桥： D．以较大的速度驶过半径较小的桥． 4．汽车在半径为r的水平弯道上转