江苏省南京市高中物理 第五章 曲线运动 5.7 生活中的圆周运动(2)作业(无答案)新人教版必修2
人教版高一物理必修2第五章曲线运动第7节 生活中的圆周运动课件(希沃白板+PPT,32张,内含视频)
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5.7生活中的圆周运动(轻绳轻杆模型)
A （2）当小球在最高点B的速度为v1 时，杆的受力与速度的关系怎样？
轻杆模型
B
F3 v2
mg
F2
o
F1
v1 A mg
最低点： F1
mg
m
v12 L
最高点：
F2 mg
m v22 L
mg
-
F3
m
v22 L
轻杆模型
B F3
v2
最高点：F2
mg
m
v22 L
拉力
mg
F2
o
mg
-
F3
m
grvf??00gv2gf1v1f2f3结论当当????????????内壁对球有向上的支持力力当当????????????外壁对外壁对球有向下的支持力轻绳模型轻杆模型情景图示弹力特征弹力可能向下也可能等于零弹力可能向下可能向上也可能等于零轻绳模型轻杆模型受力示意图力学方程mgftmv2rmgfnmv2r临界特征ft0即mgmv2r得得vgrv0即f向0此时时fnmgvgr的意义物体能否过最高点的临界点fn表现为拉力还是支持力的临界点剧终
A
mg FN
v2 mg FN m r
思考：小球过最高点的最小速度是多少?
FN 0, v0 gr
结论
要保证过山车在最高点不掉下来，此时的速度必须
满足： v gr
轻 杆 模 型
轻杆模型
长为L的轻杆一端固定着一质量为m的小球，使小球 在竖直平面内做圆周运动。
B
试分析：
（1）当小球在最低点A的速度为v2时，杆的 受力与速度的关系怎样？
临界速度：F 0,v0 gR
结论
高中物理必修二知识点总结第五章曲线运动
高中物理必修二知识点总结：第五章曲线运动这一章是在前边几章的学习基础之上，研究一种更为复杂的运动方式：曲线运动。
这也是运动学中更为重要的一部分内容，本章的重难点就在于抛体运动、圆周运动。
考试的要求：Ⅰ、对所学知识要知道其含义，并能在有关的问题中识别并直接运用，相当于课程标准中的“了解”和“认识”。
Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系，能够解释，在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用，相当于课程标准的“理解”，“应用”。
要求Ⅱ：曲线运动、抛体运动、圆周运动。
知识构建：新知归纳：一、曲线运动●曲线运动1、定义：物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动。
2．物体做曲线运动的条件(1）当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，这个合力总能产生一个改变速度方向的效果，物体就一定做曲线运动。
（2）当物体做曲线运动时，它的合力所产生的加速度的方向与速度方向也不在同一直线上。
（3）物体的运动状态是由其受力条件及初始运动状态共同确定的．2、曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向，就是通过该点的曲线的切线方向.质点的速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动。
物体运动的性质由加速度决定（加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。
3、曲线运动的速度方向（1）在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是通过这一点的曲线切线的方向。
（2）曲线运动的速度方向时刻改变，无论速度的大小变或不变，运动的速度总是变化的，故曲线运动是一种变速运动。
4、曲线运动的轨迹:作曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指向的一方弯曲，若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向，如平抛运动的轨迹向下弯曲，圆周运动的轨迹总是向圆心弯曲等。
●曲线运动常见的类型：（1）a=0：匀速直线运动或静止。
（2）a恒定：性质为匀变速运动，分为：①v、a同向，匀加速直线运动；②v、a反向，匀减速直线运动；③v、a成角度，匀变速曲线运动（轨迹在v、a之间，和速度v的方向相切，方向逐渐向a 的方向接近，但不可能达到。
物理人教版必修2：第五章 7.生活中的圆周运动
消失时，它将做曲线运动
解析：做匀速圆周运动的物体，当向心力消失或合力不足
以提供所需向心力时，物体将做离心运动，A 错误；做匀速圆 周运动的物体，当它所受的一切外力都突然消失时，根据牛顿 第一定律，它将沿切线方向做匀速直线运动，B、D 错误，C 正 确． 答案：C
【触类旁通】 3．(双选)下列属于离心现象的是( CD ) A．投篮球
3．航天器在近地轨道的运动： v2 (1)对航天器有： 重力充当向心力， 满足的关系为 mg＝m R ，
gR 航天器的速度 v＝__________.
(2)对航天员有：由重力和座椅的支持力提供向心力，满足 v2 mg－FN 的关系为____________＝m R ， 由此可得， v＝ gR时， N＝0， 当 F
v2可知，火车的质量很大， 右转弯)．根据牛顿第二定律 F＝m R
在速度和轨道半径一定的情况下，外轨对轮缘的弹力很大，使 得外轨和外轮之间的磨损很大，铁轨容易受到损坏．
图 5－7－3 (2)当外轨略高于内轨时，火车所受重力和支持力的合力提 v2 供向心力，即 Gtan θ＝m R ，如图 5－7－3 乙所示．
(2)离心运动与受力：做圆周运动的物体，由于本身具有 切线 惯性 ______，总有沿着圆周_______方向飞去的趋势． ①当物体所受合力 F______mω2R 时，物体做圆周运动； ＝ ②当 F＝0 时，物体沿切线方向飞出； < ③当 F______mω2R 时，物体逐渐远离圆心； ④当 F______mω2R 时，物体逐渐靠近圆心． >
完全失重 航天员处于__________状态，对座椅无压力．
4．离心运动： 消失 (1)定义：做圆周运动的物体，在向心力突然______或合力 沿切线方向飞出 不足以提供所需的向心力时，物体将____________________或
必修2 之 第五章曲线运动 第7节：生活中的圆周运动
• 1、向心力的来源？源自• 2、应用F合=Fｎ的步骤？
• • 分析受力，找出指向圆心的合力； 选择an公式，利用 F合＝man求解。
第五章 曲线运动
----第7节 生活中的圆周运动
第7节 生活中的圆周运动
• 学习目标
• 1、分析受力，找
出向心力；
• 关键术语
• F合＝Fn； • F合＝man ；
• 1、汽车过桥时受到哪些力的作用？ • 2、F合怎样表示？ • 3、已知V和R，如何表示FN?
• 4、讨论FN与V的关系？
• FN可不可能为0？此时V=？
•
•
FN=0时驾驶员对座椅的压力多大？
这种现象叫什么？
阅读“拱形桥” ，回答问题。
• 5、如果桥面凹陷的圆弧，FN与速度V 又是什么关系？ • 6、为什么多数桥都是凸形而不是凹形？ • 7、为什么公路上出现一个小坑，很快 就会变成大坑?
阅读“离心运动” ，回答问题。
• 1、做圆周运动的物体，总有沿切线方向飞 出的趋势，为何没有飞出？ • 2、向心力突然消失，会出现什么情况？ • 3、什么叫离心运动? 离心运动在生产生活 中有什么应用？
• 4、什么条件下物体会做离心运动？
• 5、如果F合小于Fn，物体怎样运动？
• 2、应用F合＝man 解决实际问题。
阅读“铁路弯道”，回答问题。
• 1、为什么铁路弯道处的外轨总高于内 轨？ • 2、如果内、外轨道相平会怎样？ • 3、设路基斜面倾角为θ，转弯半径为R， 为使火车对轨道无挤压，则火车转弯 的最大速度为多少？（用θ 、R、g表 示。）
阅读“拱形桥” ，回答问题。
高中物理《必修2》5.7生活中的圆周运动
请大家阅读课本28页---思考与讨论
说出你的想法2 2 v v F压＝G－m ＝m( g－ )
由 可以 R R 解出,当 v＝ Rg 时座舱对人的支 持力F支=0，人处于失重状态
航 天 器 中 的 失 重 现 象
4.离心运动
1、离心运动：
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。
2、高速转动的砂轮、飞轮等
（1）没有支撑力的情况：绳、离心轨道、水流星
☆最高点的受力情况： 向心力来源、向心力方程
v2 mg F2 m 0 R v0 F2 v0 gR mg
F1
2
小球通过最高点的条件：
v≥ gR
v1 F1 mg m R
2
☆最低点的受力情况： 向心力来源、向心力方程
（ 1 ）汽车对桥的压力FN´= FN （２）汽车的速度越大
FN V
G R
O 汽车对桥的压力越小
（３）当汽车的速度增大到V= gR 时,压力为零。
汽车开始做平抛运动．
过水路面（凹形桥）
通过平时无 水或流水很少的 宽浅河流而修筑 的在洪水期间容 许水流浸过的路 面 。一般在小型 水库泄洪闸的下 游修建凹形桥。
7
生活中的圆周运动
1.火车转弯 2.拱形桥 3.航天器中的圆周运动 4.离心运动
火车车轮介绍
如果转弯处内外轨一样高,外轨对轮 缘产生挤压，这个弹力就是火车转弯 的向心力。
外轨 轮缘 内轨
F
但这样可能会造成什么后果？ 铁轨和车轮容易损坏
当外轨略高于内轨时 设定一规定速度v转弯时， 当V=V规时,内、外轨对车 轮都无侧向压力
5.7生活中的圆周运动学案(高一物理精品教案)
班级：_______ 姓名：________第五章第7节生活中的圆周运动【学习目标】1．会在具体问题中分析向心力的来源，会处理火车转弯、汽车过桥等圆周运动问题。
2．会应用牛顿运动定律分析圆周运动问题3．知道航天器中的失重现象的本质。
【学习重点】加深理解向心力概念，应用向心力知识解决问题。
【课堂探究学案】探究一：1、火车车轮与铁轨的构造是怎样的？2、如果火车在水平弯道上转弯，试分析其受力情况及向心力的来源。
3、实际中的铁路弯道是如何设计的？为什么要这样设计？4、在什么情况下火车转弯时与内外铁轨间都不存在弹力？思考:(1)如果v行驶>v设计,情况如何?(2)如果v行驶<v设计,情况如何?探究二、1.求汽车以速度v过半径为r 的拱桥最高点时对拱桥的压力？延伸：当时汽车对桥的压力为零。
（临界速度）2、求汽车以速度v通过凹形路段最低点时对路面的压力？课堂训练1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( )A. a处B. b处C. c处D. d处2．如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是………( )A.在竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力：重力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力【课后作业】1、若火车按规定速率转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力，则火车以较小速率转弯时 ( )A.仅内轨对车轮有侧压力B.仅外轨对车轮有侧压力C.内、外轨对车轮都有侧压力 D.内、外轨对车轮均无侧压力2、为了适应国民经济的发展需要，从2007年4月18日起，我国铁路正式实施第六次提速。
火车转弯可以看做是匀速圆周运动，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 ．仅减小弯道半径B ．仅增大弯道半径C ．仅适当减小内、外轨的高度差D ．仅适当增加内、外轨的高度差3、载重汽车以恒定的速率通过丘陵地，轮胎很旧。
物理5.7生活中的圆周运动
r
v2 （1）由 FN mg m 可知汽车的速度越大对桥的压力越小。 r （2）当v gr 时汽车对桥的压力为零。（临界速度）
（3）当ｖ大于ｖ临界时，汽车将出现飞车现象，所以最大 速度不能超过该值。
拓展:质量为m的汽车以恒定的速率v通过半 径为r的凹形桥面,如图所示,求汽车在最低 点时对桥面的压力是多大?
θ
G
v gr tan
此为火车转弯 时的设计速度
L h
θ
如果实际速度太大, 外 轨对外轮缘有向里的侧压力； 如果实际速度太小, 内 轨对内轮缘有向外的侧压力。
基础训练1：在水平铁路转弯处，往往
使外轨略高于内轨，这是为了(ACD ) 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
.
a：此时火车受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。 b：外轨对轮缘的弹力F提供向心力。 c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量 很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。
【最佳方案】
外轨略高于内轨
N
当把外轨垫高一定高度时：
恰好由重力和支持力的合力提供向心力
Fn
r
v2 m g tan m r
2
v FN = mg - m r
2
当 v = gr 时,座舱对他的支持力 FN=0,航天员处于完全失重状态
离心运动
做匀速圆周运动的物体,由于惯性总有沿切线方向 飞去的倾向,在合外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,做逐渐远离圆心的离心运动; 当合外力大于物体做圆周运动所需的向心力时,物体做 离圆心越来越近的向心运动;只有当合外力等于所需的 向心力时,物体才可能做匀速圆周运动。
人教版高一物理必修2第五章曲线运动第7节 生活中的圆周运动课件(希沃白板+PPT,32张,内含视频)
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高中物理必修第五章曲线运动第7节-生活中的圆周运动(A)
一、解决圆周运动问题的基本思路
向心力的提供量与向心力的需求量
二、火车转弯
采用外轨略高于内轨来减小轨道的损坏
三、凸型桥和凹型桥
凸型桥 凹型桥
v2 FN m g m mg R
失重 超重
v2 FN ' mg m mg R
1、复习今天火车转弯和汽车 过桥的内容。 2、预习航天器中的超重现 象、离心运动的内容，用我们 今天讲的思路去思考。
（1）当v =v 时：
0
v0 = gr tan
轮缘不受侧向压力
F弹
F弹
（2）当v >v0 时：
轮缘受到外轨向内的挤压力
（3）当v <v 时：
0
轮缘受到内轨向外的挤压力
特别提示：
向心力是按效果命名的力，任 何一个力或几个力的合力，只要它 作用效果是使物体产生向心加速度， 它就是物体所受的向心力。
处于完全失重状态。
你见过凹形的桥吗？
泸 定 桥
2、汽车过凹桥最低点时，车对凹桥的压力情况
v FN - G = m r
2
v FN = G + m r
2
v
FN>G，即汽车对桥的压力大于其所受重力， 处于超重状态。
一辆质量 m=2000kg的小轿车，驶过半径R=100m的一段 圆弧形桥面。 (1)若桥面为凹形，汽车以20m/s通过桥面最低点时， 对桥面的压力是多大？ (2)若桥面为凸形，汽车以10m/s通过桥面最高点时， 对桥面的压力是多大？ (3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好 没有压力
（2）向心力的特点：
向心力方向：始终指向圆心，并与v垂直，方向时刻发生变化.
2 F V 2 向心加速度： a 向 R V 向 m R
高中物理 专题5.7 生活中的圆周运动(讲)(基础版)(含解析)
5.7 生活中的圆周运动※知识点一、火车转弯问题1．火车车轮的特点火车的车轮有凸出的轮缘，火车在铁轨上运行时，车轮与铁轨有水平与竖直两个接触面，这种结构特点，主要是避免火车运行时脱轨，如图所示。
2．火车弯道的特点弯道处外轨高于内轨，火车在行驶过程中，重心高度不变，即火车的重心轨迹在同一水平面内，火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心。
3．火车转弯的向心力来源火车速度合适时，火车只受重力和支持力作用，火车转弯时所需的向心力完全由支持力和重力的合力来提供。
如图所示。
4．轨道轮缘压力与火车速度的关系(1)当火车行驶速率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，火车有向心运动趋势，故内轨道对轮缘有侧压力。
★特别提醒：汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路转弯处设计成外高内低，也是尽量使车受到的重力和支持力的合力提供向心力，以减小车轮与路面之间的横向摩擦力。
★思考与讨论1、火车转弯时的运动是圆周运动，分析火车的运动回答下列问题：(1)如果轨道是水平的，火车转弯时受到哪些力的作用？需要的向心力由谁来提供？(2)靠这种方式迫使火车转弯有哪些危害？如何改进？提示：(1)火车受重力、支持力和外轨对火车的弹力，弹力提供火车转弯所需的向心力．(2)由于火车质量很大，转弯时需要的向心力很大，容易造成对外轨的损坏，同时造成火车脱轨．可以把弯道处建成外高内低的斜面，由重力和支撑力的合力提供合心力．2、如图为火车在转弯时的受力分析图，试根据图讨论以下问题：(1)设斜面倾角为θ，转弯半径为R，当火车的速度为多大时铁轨和轮缘间没有弹力，向心力完全由重力与支持力的合力提供？(2)当火车行驶速度v>v0＝gR tan θ时，轮缘受哪个轨道的压力？当火车行驶速度v<v0＝gR tan θ时呢？【典型例题】【例题1】铁路转弯处的圆弧半径是300m ，轨距是1．435m ，规定火车通过这里的速度是72km/h ，内外轨的高度差应该是多大，才能使铁轨不受轮缘的挤压？保持内外轨的这个高度差，如果车的速度大于或小于72km/h ，会分别发生什么现象？说明理由。
5.7生活中的圆周运动(2)汽车过拱桥
7
生活中的圆周运动
火车拐弯可以看作水平方向的匀速圆周运动，汽车 过拱桥和涵洞可以看成什么方向的圆周运动呢？这 两种情况的向心力分别由什么力提供呢？
学习目标
• 1、能正确求解汽车过桥类问题。 • 2、能解释航天器中失重现象
独立学习
• 阅读课本，完成清学稿上知识梳理部分
• 一、拱形桥 • 1．汽车过拱形桥时的运动特点 • 汽车过拱形桥时做圆周运动，所需向心力由 支持力提供．Fra bibliotek重力 和
2．汽车在凸形桥的最高点时
• 二、航天器中的失重现象 • 1．航天器中物体的向心力：由物体的重力G和航天器的 支持力提供，即G－FN＝m • (1)v＝ 时，航天员处于 完全失重 状态，即航天员
(或物体)对航天器无压力．
• (2)任何关闭了发动机又不受 完全失重 是一个 的环境． 阻力 的飞行器中，都
结论 • 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。
拓展：
• 任何一个航天器，只要关闭了发动机，又不 受阻力（只受重力），里面的人和物也都处 于完全失重状态。
当v=
航天员处于完全失重状态
当堂训练
讨论
若汽车不在拱形桥的最高或最低点 时，又怎样求汽车对桥的压力呢？ （设桥的半径为R，车的质量为m， 车速为v，车所在半径与竖直方向的 夹角为θ）
F
f
v2 m g cos FN m R
（
研究与讨论
听说过飞车走壁吗？汽车有无可能做这 样的运动？若可能应满足怎样的条件？
人教版高二物理必修二第五章曲线运动 导学案(含答案,精排版) 5.7 生活中的圆周运动之 水平面之 绳拉
§5.7 生活中的圆周运动之水平面之绳拉小球在光滑水平面上匀速圆周运动班级：.组名：. 姓名：.时间：年月日【本卷要求】：1.动脑思考2.听懂是骗人的，看懂是骗人的，做出来才是自己的3.该背的背，该理解的理解，该练习的练习，该总结的总结，勿懈怠！4.多做多思，孰能生巧，熟到条件反射，这样一是能见到更多的出题方式，二是能提高做题速度5.循环复习6.每做完一道题都要总结该题涉及的知识点和方法7.做完本卷，总结该章节的知识结构，以及常见题型及做法8.独立限时满分作答9.步骤规范，书写整洁10.明确在学习什么东西，对其中的概念、定律等要追根溯源，弄清来龙去脉才能理解透彻、应用灵活11.先会后熟：一种题型先模仿，弄懂了，再多做几道同类型的，总结出这种题型的做法，直到条件反射【一分钟德育】你不努力，谁也给不了你想要的生活文/梧桐现在的你，做的选择和接受的生活方式，将会决定你将来成为一个什么样的人！我们总该需要一次奋不顾身的努力，然后去到那个你心里魂牵梦绕的圣地，看看那里的风景，经历一次因为努力而获得圆满的时刻。
你不努力，谁也给不了你想要的生活现在凌晨零点三十八分，我刚挂了电话，与我的好姐妹。
她拨通电话就兴奋的问：“你猜我在哪里？”我睡得迷迷糊糊的说：“香港！”她呵呵的笑，说：“No! 我在美国！”我一下子呆住了，问：“国际长途？”她不满的说：“你在乎的总是钱！我说我在美国，在我们说世界牛人汇聚的地方—华尔街！”她去了华尔街，这是好多年前一起看旅游杂志的时候，我们一起约好23岁生日之前要去的地方。
可是，现在，我还在山西。
她听我这边半天没有动静，生气的问我是不是睡着了，我说，我很羡慕她。
她甩下一句“你活该的”，然后挂了电话。
我知道，她生气了！你不努力，谁也给不了你想要的生活2019年，我们在图书馆遇到，她推荐我看了一本叫《飘》的外国书籍，那时候，我们才13岁不到。
我说我看不懂，她说，你可以查字典。
从那以后，我开始看她推荐的书。
《生活中的圆周运动》教学设计
《生活中的圆周运动》教学设计（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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高中物理经典习题及答案必修2
第五章曲线运动一知识点总结（一）曲线运动1、曲线运动的特点：①、作曲线运动的物体，速度始终在轨迹的切线方向上，因此，曲线运动中可以肯定速度方向在变化，故曲线运动一定是变速运动；②、曲线运动中一定有加速度且加速度和速度不能在一条直线上，加速度方向一定指向曲线运动凹的那一边。
2、作曲线运动的条件：物体所受合外力与速度方向不在同一直线上。
中学阶段实际处理的合外力与速度的关系常有以下三种情况：①、合外力为恒力，合外力与速度成某一角度，如在重力作用下平抛，带电粒子垂直进入匀强电场的类平抛等。
②、合外力为变力，大小不变，仅方向变，且合外力与速度垂直，如匀速圆周运动。
③、一般情误况，合外力既是变力，又与速度不垂直时，高中阶段只作定性分析。
3、运动的合成与分解：运动的合成与分解包含了位移、加速度、速度的合成与分解。
均遵循平行四边形法则。
（一般采用正交分解法处理合运动与分运动的关系）中学阶段，运动的合成与分解是设法把曲线运动（正交）分解成直线运动再用直线运动规律求解。
常见模型：船渡河问题；绳通过定滑轮拉物体运动问题（二）平抛运动1、平抛运动特点：仅受重力作用，水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体，是一种匀变速曲线运动；轨迹是条抛物线。
2、平抛运动规律：（从抛出点开始计时）（1）、速度规律： V X =V 0V Y =gt V与水平方向的夹角tg θ=gt/v（2）、位移规律： X=v 0t (证明：轨迹是一条抛物线)Y=221gt S 与水平方向的夹角tg α=gt/2v 0=tg 21θ（3）、平抛运动时间t 与水平射程X平抛运动时间t 由高度Y 决定，与初速度无关；水平射程X 由初速度和高度共同决定。
（4）、平抛运动中，任何两时刻的速度变化量△V=g △t （方向恒定向下）（三）平抛运动实验与应用[实验目的]描述运动轨迹、求初速度[实验原理]利用水平方向匀速运动x=v 0t ，竖直方向自由落体y=221gt得ygxV 20测出多组x 、y 算出v 0值，再取平均值。
高中物理第五章曲线运动课时作业6生活中的圆周运动
课时作业(六) 生活中的圆周运动一、单项选择题1．如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是( )A．F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D．F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心解析：若F突然消失，小球所受合外力突变为0，将沿切线方向匀速飞出，A正确．若F突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D错误．若F突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C错误．答案：A2．当汽车驶向一凸形桥时，为使在通过桥顶时，减小汽车对桥的压力，司机应( )A．以尽可能小的速度通过桥顶B．增大速度通过桥顶C．以任何速度匀速通过桥顶D．使通过桥顶的向心加速度尽可能小解析：在桥顶时汽车受力mg－F N＝m v2R，得F N＝mg－mv2R.由此可知线速度越大，汽车在桥顶受到的支持力越小，即车对桥的压力越小．答案：B3．火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损．为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，下列措施可行的是( )A．适当减小内外轨的高度差B．适当增加内外轨的高度差C．适当减小弯道半径D．适当增大内外轨间距解析：火车转弯时，为减小外轨所受压力，可以使外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，如果速度合适内外轨道均不受挤压，重力与轨道支持力的合力来提供向心力，如图所示，mgtanα＝m v2r，若要提高火车速度同时减小外轨受损，可以适当增加内外轨的高度差，使α增大，或适当增大弯道半径，所以B项正确，A、C、D项错误．答案：B4．如图所示，质量相等的汽车甲和汽车乙，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，汽车甲在汽车乙的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为F f 甲和F f 乙．以下说法正确的是( )A ．F f 甲小于F f 乙B ．F f 甲等于F f 乙C ．F f 甲大于F f 乙D ．F f 甲和F f 乙的大小均与汽车速率无关解析：汽车在水平面内做匀速圆周运动，摩擦力提供做匀速圆周运动的向心力，即F f ＝F 向＝m v2r ，由于r 甲>r 乙，则F f 甲<F f 乙，A 正确．答案：A5．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s ，车对桥顶的压力为车重的34，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为( )A ．15 m/sB ．20 m/sC ．25 m/sD ．30 m/s解析：当F N ＝34G 时，因为G －F N ＝m v 2r ，所以14G ＝m v 2r ，当F N ＝0时，G ＝m v′2r ，所以v′＝2v ＝20 m/s.答案：B6．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看做是做半径为R 的在水平面内的圆周运动．设内外路面高度差为h ，路基的水平宽度为d ，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )A.gRhLB.gRhdC.gRLh D.gRdh解析：由题意知当mgtanθ＝m v2R 时其横向摩擦力等于零，所以v ＝gRtanθ＝gRhd. 答案：B7．(2020·青岛高一检测)如图所示，底面半径为R 的平底漏斗水平放置，质量为m 的小球置于底面边缘紧靠侧壁，漏斗内表面光滑，侧壁的倾角为θ，重力加速度为g.现给小球一垂直于半径向里的某一初速度v 0，使之在漏斗底面内做圆周运动，则( )A ．小球一定受到两个力的作用B ．小球可能受到三个力的作用C ．当v 0<gRtanθ时，小球对底面的压力为零D ．当v 0＝gRtanθ时，小球对侧壁的压力为零解析：设小球刚好对底面无压力时的速度为v ，此时小球的向心力F ＝mgtanθ＝m v2R ，所以v ＝gRtanθ.故当小球转动速度v 0<gRtanθ时，它受重力、底面的支持力和侧壁的弹力三个力作用；故当小球转动速度v 0＝gRtanθ时，它只受重力和侧壁的弹力作用．因此选项B 正确，A 、C 、D 错误．答案：B二、多项选择题8．字宙飞船绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) 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解析：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；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重物做圆周运动所需的向心力，D 正确．答案：CD9．如图所示，铁路转弯处外轨应略高于内轨，火车必须按规定的速度行驶，则转弯时( )A ．火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧B ．弯道半径越大，火车所需向心力越大C ．火车的速度若小于规定速度，火车将做离心运动D ．火车若要提速行驶，弯道的坡度应适当增大解析：火车转弯做匀速圆周运动，合力指向圆心，受力分析如图由向心力公式F 向＝F 合＝m v2r ＝mgtanθ.因而，m 、v 一定时，r 越大，F 向越小；若v 小于规定速度，火车将做向心运动，对内轨挤压；当m 、r 一定时，若要增大v ，必须增大θ；故选A 、D.答案：AD10．(2020·连云港高一检测)铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h 的设计不仅与r 有关，还与火车在弯道上的行驶速率v 有关．下列说法正确的是( )A ．v 一定时，r 越小则要求h 越大B ．v 一定时，r 越大则要求h 越大C ．r 一定时，v 越小则要求h 越大D ．r 一定时，v 越大则要求h 越大解析：设轨道平面与水平方向的夹角为θ，路面的宽度为L ，由mgtanθ＝m v 2r ，得tanθ＝v2gr ；又因为tanθ≈sinθ＝h L ，所以h L ＝v2gr .可见v 一定时，r 越大，h 越小，故A 正确、B 错误；当r 一定时，v 越大，h 越大，故C 错误、D 正确．答案：AD 三、非选择题11．一同学骑自行车在水平公路上以5 m/s 的恒定速率转弯，已知人和车的总质量m ＝80 kg ，转弯的路径近似看成一段圆弧，圆弧半径R ＝20 m.(1)求人和车作为一个整体转弯时需要的向心力．(2)若车胎和路面间的动摩擦因数μ＝0.5，为安全转弯，车速不能超过多少？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2)解析：(1)由向心力公式F n ＝m v2R 可知F n ＝m v 2R ＝80×5220N ＝100 N(2)为安全转弯，向心力不应大于滑动摩擦力F f 则：m v 2mR ＝μmg，可得：v m ＝10 m/s故车速不能超过10 m/s. 答案：(1)100 N (2)10 m/s12．在汽车越野赛中，一个土堆可视作半径R ＝10 m 的圆弧，左侧连接水平路面，右侧与一坡度为37°斜坡连接．某车手驾车从左侧驶上土堆，经过土堆顶部时恰能离开，赛车飞行一段时间后恰沿与斜坡相同的方向进入斜坡，沿斜坡向下行驶．研究时将汽车视为质点，不计空气阻力．求：(g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)汽车经过土堆顶部的速度大小．(2)汽车落到斜坡上的位置与土堆顶部的水平距离．解析：(1)赛车在土堆顶部做圆周运动，且恰能离开，重力提供向心力，由牛顿第二定律mg ＝m v2R 得v ＝gR ＝10 m/s(2)赛车离开土堆顶部后做平抛运动，落到斜坡上时速度与水平方向夹角为37°，则有 tan37°＝v y v x ＝gtv得t ＝vtan37°g＝0.75 s则落到斜坡上距离坡顶的水平距离 x ＝vt ＝7.5 m.答案：(1)10 m/s (2)7.5 m高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
江苏省南京市高中物理第五章曲线运动5.4圆周运动作业(无答案)新人教版必修2(new)
A Q P 30° 60°OB5.4 圆周运动1、下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法正确的是（ ）A 、 甲、乙两物体线速度相等，角速度也一定相等B 、甲、乙两物体角速度相等，线速度一定也相等B 、 甲、乙两物体周期相等,角速度一定也相等C 、 甲、乙两物体周期相等，线速度一定也相等2、如图所示为皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它边缘上的一点，左侧是一轮轴,大轮的半径是4r ，小轮的半径是2r ，b 点在小轮上，到小轮中心的距离为r ，c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中皮带不打滑，则( )．A ．a 点和b 点的线速度大小相等B ．a 点和b 点的角速度大小相等C ．a 点和c 点的线速度大小相等D ．a 点和d 点的向心加速度大小相等3、一个半径为R 的纸质圆筒，绕其中心轴匀速转动,角速度为ω，如图示，一粒子弹沿AO 方向打进纸筒，从纸筒的B 点穿出,从子弹打进纸筒到穿出纸筒的过程中,纸筒未转一周，若AB 弧对应的圆心角为θ，则子弹的速度V 应是： ( ） A 、ωR B 、ωR /θ C、2ωR /θ D 、2ωR(π－θ）4、电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪30次（时间间隔相同），电风扇轴上装有三个均匀的叶片，转动时，观察者感觉叶片不动，则电风扇的叶片每分钟可能转： （ ）A 、300周B 、600周C 、900周D 、1200周5、如图所示,一个环绕中心线AB以一定的角速度转动，下列说法正确的是（）A．P、Q两点的角速度相同B．P、Q两点的线速度相同C．P、Q两点的角速度之比为错误!∶1D．P、Q两点的线速度之比为错误!∶16、新型石英表中的分针和秒针的运动可视为匀速转动，分针与秒针从重合至第二次重合,中间经历的时间为（）A．1min B．错误!minC．错误!min D．错误!min7、半径为R的大圆盘以角速度ω旋转，如图所示，有人站在P盘边点上随盘转动,他想用枪击中在圆盘中心的目标O，若子弹的速度为v0，则（）A．枪应瞄准目标O射去B．枪应向PO的右方偏过角度θ射去，而cosθ＝ωR/v0C．枪应向PO的左方偏过角度θ射去,而tanθ＝ωR/v0D．枪应向PO的左方偏过角度θ射去，而sinθ＝ωR/v08．如图所示的齿轮传动装置中,主动轮的齿数z1＝24，从动轮的齿数z2＝8,当主动轮以角速度ω顺时针转动时，从动轮的运动情况是（)．A．顺时针转动，周期为2π/3ωB．逆时针转动，周期为2π/3ωC．顺时针转动，周期为6π/ωD．逆时针转动，周期为6π/ω9、如图所示，甲、乙、丙三个轮子都是由大小两个轮子叠合而成的，大小轮半径之比R∶r=3∶2，用皮带逐一联系起来。
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5.7 生活中的圆周运动（2）
1、2020年的湖北春节晚会上，上演了大型车技
节目“追风四小龙”，四名摩托车骑手在直径只
有4.5m 的球形铁笼内上下翻腾，十分惊险刺激，
如图所示，假设四名骑手和车的总质量均相同，
当他们以大小相同的速度经过图中A 、B 、C 、D 四点时，对铁笼压力最
大的位置是（骑手和车可视为质点）（ ）
A 、A 点
B 、B 点
C 、C 点
D 、D 点
2、如图所示，质量为m 的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周
运动．圆环半径为R ，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，
则其通过最高点时，下列说法正确的是（ ）
A ．小球对圆环的压力大小等于mg
B ．小球受到的向心力等于
重力mg
C ．小球的线速度大小等于gR
D ．小球的向心加速度大小等于g 3．如图所示，质量为m 的物块，沿着半径为R 的半球形金
属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑
到最低点时速度大小为v ，若物体与球壳之间的动摩擦因数
为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（ ）
A ．受到向心力为mg ＋m v 2R
B ．受到的摩擦力为μm v 2
R
C ．受到的摩擦力为μ(mg ＋m v 2
R
) D ．受到的合力方向斜向右上方 4、水平光滑直轨道ab 与半径为R 的竖直半圆形光滑轨道bc 相切，一小球以初速度v 0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过c 点，然后小
球做平抛运动落在直轨道上的d 点，则下列说法正确的是（ ）
A ．小球到达c 点的速度为gR A
B C
D
B．小球到达b点时对轨道的压力为5mg C．小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R
D．小球从c点落到d点所需时间为2R g
5、如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置，小球m在圆形轨
道内侧做圆周运动。
对于半径R不同的圆形轨道，小球m通过轨道最高点
时都恰好与轨道间没有相互作用力。
下列说法中正确的是（）
A．半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越大
B．半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越小
C．半径R越大，小球通过轨道最低点时的角速度越大
D．半径R越大，小球通过轨道最低点时的角速度越小
6、如图示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度使它做圆周运动，图中A、B分别表示小球轨道的最低点的最高点，则杆对小球的作用力可能是：（）
A、A处为拉力，B处为拉力
B、A处为拉力，B处为推力
C、A处为推力，B处为拉力
D、A处为推力，B处为力
7、如图示，小球在竖直平面内光滑钢管中做圆周运动，以下情况可能发生的是：（）
A、小球在最高点对内外壁均无压力
B、小球在最低点速度为零
C、小球在最低点对外壁无压力
D、小球做匀速圆周运动
8、如图，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径r＝180m的圆周运动，如果飞行员的体重(质量)m＝72kg。
飞机经过最低点时的速度v＝360km/h（g取10m/s2）这时飞行员对座位的压力为
9、一辆汽车匀速率通过一座圆弧形拱桥后，接着又以相同速率通过一圆弧形凹形桥。
设两圆弧半径相等，汽车通过拱桥桥顶时，对桥面的压力F
1为车重的一半，汽车通
R
m
B
O
过圆弧形凹形桥的最低点时，对桥面的压力为F
2，F
1
与F
2
之比为。
10、小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d 后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d ，手与球之间的绳长为34
d ，重力加速度为g.忽略手的运动半径、绳重和空气阻力．求 （1）绳断时球的速度大小v 1和球落地时的速度大小v 2.
（2）问绳能承受的最大拉力多大？
（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？。