高一物理人教版必修二配套课件：第五章第七节 生活中的圆周运动

拓展延伸►———————————(解疑难)
离心运动的动力学分析 2 v 2 F 合 表示对物体提供的合外力，mω r 或 m 表示物体做圆周运 r 动所需要的向心力． 2 mv (1)若 F 合＝mω2 r 或 F 合＝ ， 物体做匀速圆周运动， 即“提供” r 满足“需要”．
mv 2 (2)若 F 合 >mω r 或 F 合 > ，物体做半径变小的近心运动，即 r “提供”大于“需要”．
重力和支持力的合力提供的．( √ )
二、拱形桥 (阅读教材 P27～ P28) 1．汽车过凸形桥 mg－FN 汽车在凸形桥最高点时，如图甲所示，向心力 Fn＝ __________ 2 mv 2 mg－ mv R ＝ ，汽车对桥的压力 FN′＝ FN ＝ ____________ ，故汽车在 R 小于 凸形桥上运动时，对桥的周运动,下列说法中正确的有( CD )
A．在飞船内可以用天平测量物体的质量
B．在飞船内可以用水银气压计测舱内的气压 C．在飞船内可以用弹簧测力计测拉力 D．在飞船内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为 0，但重物仍受地球的引力
提示：飞船内的物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物 体对天平的压力为0，因此不能用天平测量物体的质量,A错误;
2 mv 2 (3)若 F 合 <mω r 或 F 合 < ，则外力不足以将物体拉回到原圆 r
2
周轨道上，物体逐渐远离圆心而做离心运动，即“需要”大于 “提供”或“提供不足”． (4)若 F 合＝ 0，则物体沿切线方向飞出．
2．汽车过凹形桥 汽车在凹形桥最低点时，如图乙所示，向心力 Fn＝ FN －mg＝ mv mv ，汽车对桥的压力 FN′＝ FN ＝mg＋ ，故汽车在凹形桥 R R
2 2
大于 上运动时，对桥的压力 __________ 汽车的重力．
拓展延伸►———————————(解疑难) 2 v 1．汽车通过拱形桥最高点时， FN＝mg－m . R (1)当 v＝ gR时， FN＝ 0. (2)当 0≤ v< gR时， 0<FN≤mg. (3)当 v> gR时，汽车将脱离桥面做平抛运动，发生危险． v2 2．汽车通过凹形桥最低点时，FN＝mg＋m >mg，故凹形桥易 R
切线 逐渐远离圆心 时，物体沿 __________ 飞出或做 _______________ 的运动
．
2．离心运动的应用和防止
脱水桶
(1) 应用：离心干燥器；洗衣机的限速行驶 ________ ；离心制管技术 ． (2) 防止：汽车在公路转弯处必须 __________ ；转动的砂轮 、飞轮的转速不能太高．
同理，水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，B错
误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长
量成正比，C正确；飞船内的重物处于完全失重状态，并不是
不受重力，而是重力全部用于提供物体做圆周运动所需的向心 力，D正确．
四、离心运动(阅读教材P28～P29) 1．定义：在向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力
拓展延伸►———————————(解疑难) 对火车转弯时速度与向心力的讨论
1．当火车以规定速度 v0 转弯时，重力 G和支持力 FN 的合力 F
等于向心力，这时轮缘与内外轨均无侧压力． 2 ．当火车转弯速度 v>v0 时，重力 G 和支持力 FN的合力 F小于 向心力，外轨向内挤压轮缘，提供侧压力，与 F 共同充当向 心力．
第五章
曲线运动
第七节
生活中的圆周运动
第五章
曲线运动
[学习目标]
1.会分析具体圆周运动问题中向心力的来源，能
2. 了解航天器中的失重现象
解决生活中的圆周运动问题．
及原因．
3. 了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道
离心运动的应用及危害．
一、铁路的弯道(阅读教材P26～P27) 1．运动特点 圆周 火车转弯时做_________ 运动，因而具有向心加速度，由于 向心 质量巨大，所以需要很大的 __________力． 2．向心力来源 外轨 (1)若转弯处内外轨一样高，则由__________ 对轮缘的弹力 提供向心力． 半径 和规定的______ 速度 ， (2)若在修筑铁路时，根据弯道的______ 适当选择内、外轨的高度差，则转弯时所需的向心力几乎完 重力 支持力 全由 ______和 ________的合力提供．
重状态．
拓展延伸►———————————(解疑难) 1．物体在航天器中处于完全失重状态，并不是说物体不受重 力，只是重力全部用来提供物体做圆周运动所需的向心力， 使得物体所受支持力为0. 2．任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器的内部，都是一 个完全失重的环境． 3．失重状态下，一切涉及重力的现象均不再发生，如无法使 用水银气压计、天平等． 注意：航天器中的物体所受重力小于在地面所受重力的现 象，不是失重现象．
被压垮，因而实际中拱形桥多于凹形桥．
2.(1)汽车在水平路面上匀速行驶时，对地面的压力等于车重， 加速行驶时大于车重．( × ) (2)汽车在拱形桥上行驶，速度小时对桥面的压力大于车重， 速度大时压力小于车重．( × ) (3)汽车通过凹形桥底部时,对桥面的压力一定大于车重.( √ )
三、航天器中的失重现象(阅读教材P28) 人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后可近似 认为绕地球做匀速圆周运动，此时重力提供了航天器做圆周 运动的向心力．航天器中的人和物随航天器一起做圆周运 动，其向心力也是由重力提供的，此时重力全部用来提供向 心力，不对其他物体产生压力，即里面的人和物处于完全失
3．当火车转弯速度 v<v0 时，重力 G 和支持力 FN的合力 F大于
向心力，内轨向外挤压轮缘，产生的侧压力与合力共同充当 向心力．
1.(1)车辆在水平路面上转弯时，所受重力与支持力的合力提
供向心力．( × )
(2)车辆在水平路面上转弯时,所受摩擦力提供向心力．( √ ) (3)车辆在“内低外高”的路面上转弯时，受到的合力可能为 零．( × ) (4)车辆按规定车速通过“内低外高”的弯道时，向心力是由