鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第3章 圆周运动 第3节 离心现象 (2).pptVIP

;;;基础落实·必备知识全过关;;一、车辆转弯时所需的向心力

1.汽车转弯问题

(1)汽车在水平路面上转弯时,有向外侧滑的趋势,地面会对汽车产生指向内侧的。?

(2)根据公式,弯道半径一定,汽车速度超过一定限度时,汽车就会向滑。?;2.火车转弯问题

(1)转弯处设计成。?

(2)火车以规定速度行驶时,恰好由和的合力提供向心力。?

3.飞机转弯问题

飞机转弯时所需的向心力由重力和对它的作用力的合力提供。?;二、竖直平面内的圆周运动分析

1.汽车过凸形路面(如图甲)

汽车在凸形路面最高点时,向心力为,汽车对路面的压力N=N=,故汽车在凸形路面上运动时,对路面的压力汽车的重力。?;2.汽车过凹形路面(如图乙)

汽车在凹形路面最低点时,向心力为,汽车对路面的压力N=N=,故汽车在凹形路面上运动时,对路面的压力

汽车的重力。?;3.游乐场的过山车

当小球沿圆环内侧轨道经过最高点时,向心力F=,根据向心力公;三、生活中的离心运动

1.定义:做圆周运动的物体,在受到的向心力突然或者不足以提供做圆周运动的情况下,将圆心运动。?

2.离心运动的应用和防止

(1)应用:离心分离器;离心干燥器;洗衣机的。?

(2)防止:飞机翻飞旋转,造成过荷现象;汽车在公路转弯处必须行车速度。?;易错辨析判一判

(1)火车弯道的半径很大,故火车转弯需要的向心力很小。()

(2)火车在水平路面上转弯时,外轨挤压火车的外轮缘。()

(3)车辆按规定车速通过“内低外高”的弯道时,向心力是由重力和支持力的合力提供的。()

(4)汽车过拱形桥或凹形路面时,向心加速度的方向都是向上的。()

(5)做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动。();合格考试练一练

1.(多选)如图所示,汽车以速度v通过一弧形的拱桥顶端时,关于汽车受力的说法中正确的是()

A.汽车的向心力就是它所受的重力

B.汽车的向心力是它所受的重力与支持力

的合力,方向??向圆心

C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用

D.汽车受到的支持力比重力小;2.赛车在外高内低的倾斜轨道上转弯时,弯道的倾角为θ,半径为r,则赛车完全不靠摩擦力转弯的速率是(设转弯半径水平)();;;(2)火车转弯时哪些力的合力提供向心力?

(3)火车转弯时速度过大或过小,会对哪侧轨道有侧压力?;;3.规定速度分析;4.轨道轮缘压力与火车速度的关系

(1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时,内、外轨道对轮缘都没有侧压力。

(2)当火车行驶速度v大于规定速度v0时,火车有离心运动趋势,故外轨道对轮缘有侧压力。

(3)当火车行驶速度v小于规定速度v0时,内轨道对轮缘有侧压力。;;解析(1)外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力,所以有;规律方法火车转弯问题的两点注意

(1)合力的方向:火车转弯时,火车所受合力沿水平方向指向圆心,而不是沿轨道斜面向下。

(2)规定速率:火车轨道转弯处的规定速率一旦确定则是唯一的,火车只有按规定的速率转弯,内外轨才不受火车的挤压作用。速率过大时,由重力、支持力及外轨对轮缘的挤压力的合力提供向心力;速率过小时,由重力、支持力及内轨对轮缘的挤压力的合力提供向心力。;针对训练1

(多选)火车在铁轨上转弯可以看作是做匀速圆周运动,火车速度提高易使外轨受损。为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题,你认为理论上可行的措施是()

A.减小弯道半径

B.增大弯道半径

C.适当减小内外轨道的高度差

D.适当增加内外轨道的高度差;;;;解析(1)汽车在凹形路面底部时,由牛顿第二定律得N-mg=

代入数据解得v=10m/s。;规律方法(1)过凹形路面最低点时,汽车的加速度方向竖直向上,处于超重状态,为使对路面压力不超出最大承受力,汽车有最大行驶速度限制。

(2)汽车对路面的压力与路面对汽车的支持力是作用力与反作用力。;针对训练2

如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时,对桥面的压力为零,则汽车通过桥顶的速度应为()

A.15m/s B.20m/s C.25m/s D.30m/s;;;3.离心运动的条件;画龙点睛分析离心现象要明确什么是“提供的向心力”,什么是“需要的向心力”,分析“供”与“需”的关系是确定物体怎样运动的关键。;4.离心运动的应用