人教版必修二5.7生活中的圆周运动1
5.7生活中的圆周运动汽车过拱桥
2.98X104N ;1.78X104m/s;30m/s
练习： 1．如图6．8-7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………( B)C
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
2．如图6．8-9所示，圆弧形拱桥AB的圆弧半径为40 m，桥高l0m，一辆汽车通过桥中央时桥受压力为车重 的1/2，汽车的速率多大?若汽车通过桥中央时对桥恰 无压力，汽车的落地点离AB中点P多远?
14m／s ； 28m
小结
一、凹桥
F - mg
=
V2 m
N
R
v
V2
F = mg + m
N
R
FN > G
二、凸桥
v2 mg - F = m
NR
v
v2
F = mg - m
N
R
当V= gr 时，压力FN为零。
航天员处于完全失重状态
作业：
书P30-----2、3两题
巩固练习：如图所示， 汽车质量为1.5 ×104 kg， 以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面。 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，求： （1）汽车允许的最大速率是多少? （2）汽车以此速率驶过桥面的最小压力是多 少?( g 取10m/s2)
力越小。当 V= gr 时，压力FN为零。 处于完全失重状态。
例：一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m 的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2．求：
高中物理必修2人教版5.7生活中的圆周运动课件
A．当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持 力的协力提供向心力 B．当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持 力和外轨对轮缘弹力的协力提供向心力 C．当速度大于v时，轮缘挤压外轨 D．当速度小于v时，轮缘挤压外轨
2.(多选)(2013·新课标全国卷Ⅱ)公路急转弯处通常是 交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当 汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑
v2
G FN m r
G
FN
v2
FN G m r
G
FN
FN = G
G
小 结：
最高点
最低点
汽车对桥面的压力 超重失重状态
N G m v2 G r
N G m v2 G r
课堂练习
1、质量 m=100t的火车在轨道上行驶,火车内
外轨连线与水平面夹角为370 ，弯道半径
R=30m。 (1)当火车的速度v1=10m/s时,轨道何处受侧压
G
火车行驶速率v<v临界
注意 从这个例子我们进一步知道 ：
1、火车转弯时向心力是水平的．
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 体除了受到其他力的作用，还 要再受到一个向心力，那就不 对了。
1、火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半 径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为v，
实例 二、拱形桥
思考：
公路上的拱 形桥是常见的， 汽车过桥时， 也可以看做圆 周运动。那么 是什么力提供 汽车的向心力 呢？
1、汽车过凸形桥
质量为m 的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱
桥,如图所示,求汽车在桥顶时对路面的压力是多 大?
人教版高一物理必修二课件-5.7生活中的圆周运动
a b
c d
小结：
一、铁路的弯道
v gr tan
二、凸桥
FN
=G-m
v2 r
FN < G
当v = 时g，r 压力FN为零
三、凸桥
FN
=G+m
v2 r
FN > G
FN
m
v
G FN
v
mg
随堂练习
例1：为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑 ”的现象，可以：( ) B C
A、增大汽车转弯时的速度 B、减小汽车转弯时的速度 C、增大汽车与路面间的摩擦 D、减小汽车与路面间的摩擦
第一宇 宙速度
v gR 9.8 6.4106 m / s 7.9km/ s
汽车内的人和车的运动情况一样，故也是失重状态。
飞起的汽车犹如绕地球运转的太空船，这就是航天器中的失 重现象。
2. 凹形桥
汽车过凹形桥最低点时，分析向心力的来源，同样假设车的质量m ，桥的半径r，车在最低点的速度为v，则请计算车对桥的压力FN。
谢谢
2、铁路的弯道
（1）火车车轮与铁轨的构造是怎样的？
FN
FN
mg
轮缘
FN
FN
（2）实际测量数据计算
火车速度为30m/s，弯道的半径R=900m，火车的质量 m=8×105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？
Fn
=
m
v2 r
8 105 N
轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮 极易受损！
（3）实际中的铁路弯道是如何设计的？为什么要这样 设计？假如你是一名设计师，请给出你的设计思路和方 案。
例2：一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m 的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2． 求：（1）若桥面为凹形，汽车以20m／s的速度通过 桥面最低点时，对桥面压力是多大？
新人教版物理 必修2 5.7-生活中的圆周运动-课件) (共45张PPT)
1．转弯处火车的规定速度 铁路的弯道处，外轨高于内轨，若 火车转弯所需的向心力完全由重力和支 持力的合力提供，即 mgtanθ＝mvR02，则 v0＝ gRtanθ，如图 5－7－4 所示。 其中 R 为弯道半径，θ 为轨道 所在平面与水平面的夹角，v0 为转弯处 的规定速度。
图5－7－4
2．明确圆周平面 虽然外轨高于内轨，但整个外轨是等高的，整个内轨 是等高的。因而火车在行驶的过程中，重心的高度不变， 即火车重心的轨迹在同一水平面内。故火车的圆周平面是 水平面，而不是斜面。火车的向心加速度和向心力均是沿 水平面而指向圆心。
[试身手·夯基础]
1．在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是
为了
()
A．减小火车轮子对外轨的挤压
B．减小火车轮子对内轨的挤压
C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转
弯所需的向心力
D．限制火车向外脱轨
解析：火车轨道建成外高内低，火车转弯时，轨道的支持 力与火车的重力两者的合力指向弧形轨道的圆心。若合力 大于火车转弯所需的向心力(火车速度较小时)，则火车轮 缘挤压内侧铁轨；若合力等于所需向心力(火车速度刚好等 于规定速度时)，则火车不挤压铁轨；若合力小于所需向心 力(火车速度较大时)，则火车挤压外侧铁轨。所以这种设 计主要是为了减少对铁轨的挤压破坏，故A、B、C正确。 答案：ABC
1．(对应要点一)铁路转弯处的弯道半径r是由地形决定的。
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，要求h越大
3．速度与轨道压力的关系 (1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时，所需向心力仅由 重力和支持力的合力提供，此时内外轨道对火车无挤压作用。 (2)当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时，火车所需向 心力不再仅由重力和支持力的合力提供，此时内外轨道对火车 轮缘有挤压作用，具体情况如下： ①当火车行驶速度v＞v0时，外轨道对轮缘有侧压力。 ②当火车行驶速度v＜v0时，内轨道对轮缘有侧压力。
人教版高中物理必修二：5.7《生活中的圆周运动》(共29张)PPT课件
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 mg．试求座舱对宇航员的支持力为零时飞船的速 度多大?通过求解，你可以判断此时的宇航员处 于什么状态（超重或失重）。
由物体的运动情况决定 牛顿第二定律F=ma的应用
“供需”平衡 物体做圆周运动
本节课
从“供” “需”两方面研究生活中做圆周运动的 物体
圆周问题1：火车转弯
◆圆周运动(Circular motion)
生 铁路的弯道
活 中
火车车轮的构造
的
圆
周
运 动
火车车轮有 突出的轮缘
请思考：列车的脱轨、翻车事故容易出现在什
◆圆周运动(Circular motion)
生 eg1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,
活 中
由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段
的 应是( D )
圆 A. a处
周
B. b处
C. c处
D. d处
运
动
a
c
b
d
可能飞离路面的地段应是？
练习
如图6．8—7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
背景问题4 离心运动
绳栓着小球在水平面做匀速圆周运动时，小球所需的 向心力由形变的绳产生的弹力提供。若m、r、ω一定， 向心力F向=mω2r。
F１=0
F m2r
F2 m2r
若突然松手，小球将怎样 运动？
F F２
若绳的拉力F小于它做圆周运动的所需的 向心力，小球将怎样运动？
人教版物理必修二：5.7生活中的圆周运动教学设计课件-优秀课件
课 前 导 读
2 m v －FN ＝ 1．在凸形桥的最高点，mg ________ ， R mv2 mg－ R ，速度越大，FN越小，当v＝ FN＝________
gR 时，FN＝0. ________
mv2 FN－mg ＝ 2．在凹形桥(路面)最低点，________ R ，FN＝
栏 目 链 接
mv2 mg＋ R ____ 导 读
三、航天器中的失重现象
1．航天器中物体的向心力． 向心力由物体的重力G和航天器的支持力FN提供，即 mv2 G－FN ＝ ________ . R
栏 目 链 接
匀速圆周 2．当航天器做 ________运动时，FN＝0，此时航天器及其内 完全失重 部物体均处于 ________状态．
栏 目 链 接
问 探
题 究 (2)火车转弯时，如果转弯处内 外轨一样高，外侧车轮的轮缘挤压外 轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮 缘的弹力就是火车转弯的向心力，如 图所示，但火车质量太大，靠这种办
栏 目 链 接
法得到向心力，轮缘与外轨间的相互
作用力太大，铁轨和车轮极易受损．
问 探
题 究
(3) 火车转弯时，如果在转弯处使外轨略高于内轨，
课 前 导 读
四、离心运动
做圆周运动的物体，在所受的合外力
突然消失 不足以 提供物体做圆周运动 ________或合外力________ 所需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的 运动，这种运动叫做离心运动．
栏 目 链 接
栏 目 链 接
问 探
题 究
问题一 火车转弯时，车速为什么有限制？
1．铁路的弯道． (1) 火车车轮的结构特点：火车的车轮 有凸出的轮缘，且火车在轨道上运行时，有 凸出轮缘的一边在两轨道内侧，这种结构的 特点，主要是有助于固定火车运动的轨 迹．(如图所示)
人教版高一必修二5.7.2 生活中的圆周运动(共27张PPT)
(2)离心运动的防止
① 在水平公路上行驶的汽车 转弯时
在水平公路上行驶的汽车,转弯时 所需的向心力是由车轮与路面的静摩 擦力提供的。如果转弯时速度过大,所 需向心力F大于最大静摩擦力Ffmax,汽 车将做离心运动而造成交通事故。因 此,在公路弯道处,车辆行驶不允许超 过规定的速度。
Ffmax<m
υ2 r
(1)离心运动的应用 ①甩干雨伞上的水滴
在雨天,我们可以通过旋转雨伞 的方法甩干雨伞上的水滴,旋转时,当 转动快到一定的程度时,水滴和雨伞之 间的附着力满足不了水滴做圆周运动 所需的向心力,水滴就会做远离圆心的 运动而被甩出去。
②链球运动
在田径比赛中,链球项目就是得用 离心现象来实现投掷的。链球的投掷 是通过预摆和旋转来完成的,运动员 手持链球链条的一端,在链球高速旋 转时,突然松手,拉力消失,链就沿切线 方向飞出去。
采取外高内低的轨道铺设，让重力和支持力的合力提 供向心力，减少侧向压力。
F mg tan m v2
r
v rg tan
v0 gr tan
(1) 当v=v0时： 轮缘不受侧向压力;
(2) 当v>v0时：
F弹 F弹
轮缘受到外轨向内的挤压力;
(3) 当v<v0时：
轮缘受到内轨向外的挤压力。
"供需"不平衡
Ff
υ 汽车
② 高速转动的砂轮、飞轮等
高速转动的砂轮、飞轮等,都不得超过允许的最大转速,如果转 速过高,砂轮、飞轮内部分子间的作用力不足以提供所需的向心力 时,离心运动会便它们破裂,甚至酿成事故。为了防止事故的发生, 通常还要在砂轮和飞轮的外侧加装一个防护罩。
课堂练习
1、一辆质量 m=2.0t的小轿车，驶过半径 R=100m的一段圆弧形桥面。
高中物理人教版必修二5.7生活中的圆周运动(共22张PPT)
向心、圆周、离心运动
供 提供物体做圆 周运动的力
需 物体做匀速圆周 运动所需的力
“供”“需”是否平衡决定物体做何种
运动
v2 F= m
匀速圆周运动
·o
F< m v 2 r
离心运动
v2 F> m
向心运动
r
列车速度过快，造成翻车事故
赛道的设计
棉花糖的制造
研究圆周运动的要点
从“供”“需”两方面来进行研究 “供”——分析物体受力，求沿半径方向的
You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
实例分析一:火车转弯
水平弯道
向心力的来源
由外侧轨道对车轮轮 缘的挤压力F提供,F= mv 2
R
弊端分析：
FN
F
G
火车质量太大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间 的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损。
合外力 “需”——确定物体轨道，定圆心、找半径、
用公式，求出所需向心力 “供”“需”平衡做圆周运动 “供”“需”不平衡做离心运动或向心运动
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/282021/8/282021/8/282021/8/288/28/2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月28日星期六2021/8/282021/8/282021/8/28 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/282021/8/282021/8/288/28/2021 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/282021/8/28August 28, 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/282021/8/282021/8/282021/8/28
人教版高中物理必修二课件：5.7生活中的圆周运动 (共60张PPT)
【特别提醒】(1)汽车、摩托车赛道拐弯处和高速公路转弯处 设计成外高内低,也是为了减小车轮受到地面施加的侧向力的作 用。 (2)火车拐弯时做匀速圆周运动,合力沿水平方向,而不是沿轨道 斜面方向。
【典例1】(2013·嘉兴高一检测)铁路在弯道处的内外轨道高
度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所
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.圆周平面的特点:弯道处外轨高于内轨,但火车在行驶过程中, 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.向心力的来源分析:火车速度合适时,火车受重力和支持力作 用,火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供,合 力沿水平方向,大小F=mgtanθ。
二、拱形桥
汽车过凸形桥
汽车过凹形桥
受力分析
向心力 对桥的
压力
结论
Fn=_m_g_-_F_N = m
v2 r
Fn=_F_N-_m_g_= m
v2 r
mg m v2
FN′=_______r_
mg m v2
FN′=_______r_
汽车对桥的压力小于汽 汽车对桥的压力大于汽车
车的重量,而且汽车速度 的重量,而且汽车速度越 越大,对桥的压力_越__小__ 大,对桥的压力_越__大__
【解析】小球在最高点的受力如图所示:
(1)杆的转速为2.0r/s时,ω=2π·n=4πrad/s 由牛顿第二定律得:F+mg=mLω2 故小球所受杆的作用力: F=mLω2-mg=2×(0.5×42π2-10)N=138N 即杆对球提供了138N的拉力。 由牛顿第三定律知小球对杆的拉力大小为138N,方向竖直向上。
新人教版物理必修2课件%3A5.7生活中的圆周运动 (共24张PPT)
的合力提供转弯所需向心 • D．限制火车向外脱轨
答案：ACD
达标检测
• ．一汽车通过半径R=40m的拱形桥顶
点时要使汽车在桥顶对桥面没有压 力，车速至少为(g取10 m/s2)( )
A．15 m/s
时，静摩擦力也随着增大，当静摩擦力达到最大 值μmg时，其对应的车速即为不发生侧滑的最 大行驶速度.由牛顿第二定律得μmg=mvmax2/R
解得vmax＝2m/s，
拓展延伸
不论是铁路还是公路，在弯道处为了安 全一般都是外高内低
达标检测
• (多选)在水平铁路转弯处，往往使外轨略 高于内轨，这是为了( )
拓展 凹形桥
下面自己分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车 对桥的压力比汽车的重力大些还是小些?
汽车对桥的压力
归纳总结
最高点 最低点
汽车对桥面的压力 超重失重状态
v2 N Gm G
r N G m v2 G
r
研究与讨论
• 1.在过拱形桥若速度过快，汽车做何种 运动？
• 会发生飞车现象 • 在最高点平抛运动
B．20 m/s
C．25 m/s
D．30 m/s
答案：B
课堂小结
• 1.知道生活中常见圆周运动，会分析常见 圆周运动向心力来源。
• 2.能定性分析火车弯道外轨比內轨高的原 因。
• 重力和弹力的合力恰好提供火车站转弯 的向心力使火车安全转弯
• 3.能定量分析汽车过拱形桥最高点和过凹 形桥最低点的压力问题。
• 汽车不论过最高点还是最低点向心力都 有汽车重力和弹力的合力提供，其中过 拱形桥时处于失重状态，过凹形桥是处
人教版高中物理必修二5-7 生活中的圆周运动
（精心整理，诚意制作）5.7 生活中的圆周运动1．如图5721所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s 时，车对桥顶的压力为车重的34.如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为( )图5721A ．15 m/sB ．20 m/sC ．25 m/sD ．30 m/s2．(多选)在某转弯处，规定火车行驶的速率为v 0，则下列说法中正确的是( )A ．当火车以速率v 0行驶时，火车的重力与支持力的合力方向一定沿水平方向B ．当火车的速率v >v 0时，火车对外轨有向外的侧向压力C ．当火车的速率v >v 0时，火车对内轨有向内的挤压力D ．当火车的速率v <v 0时，火车对内轨有向内侧的压力3.飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷．过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥．受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响．取g ＝10 m/s 2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100 m/s 时，圆弧轨道的最小半径为( )图5720A．100 m B．111 mC．125 m D．250 m4. 通过阅读课本，几个同学对生活中的圆周运动的认识进行交流．甲说：“ 洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动．” 乙说：“ 火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压．” 丙说：“ 汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶．” 丁说：“ 我在游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象．” 你认为正确的是( )A．甲和乙B．乙和丙C．丙和丁D．甲和丁5．如图5722所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体受重力为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为( )图5722A．0 B.gRC.2gR D．3gR6．下列哪种现象利用了物体的离心运动 ( )A．车转弯时要限制速度B．转速很高的砂轮半径不能做得太大C．在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨D．离心水泵工作时7．如图5723所示为洗衣机脱水筒．在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则( )图5723A．衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用B．洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越小C．衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动D．衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动8. “东风” 汽车公司在湖北某地有一试车场，其中有一检测汽车在极限状态下车速的试车道，该试车道呈碗状，如图5724所示．有一质量为m＝1 t的小汽车在A车道上飞驰，已知该车道转弯半径R为150 m，路面倾斜角为θ＝45°(与水平面夹角)，路面与车胎摩擦因数μ为0.25，求汽车所能允许的最大车速.9.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图5725所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于gRtan θ，则( )图5725A．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 cos θD．这时铁轨对火车的支持力大于mg cos θ10. (多选)在图5726所示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧的半径为R，则( )图5726A．在最高点A，小球受重力和向心力B．在最高点A，小球受重力和圆弧的压力C．在最高点A，小球的速度为gRD．在最高点A，小球的向心加速度为2g11．如图5727所示，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道．表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动．已知人和摩托车的总质量为m，人以v1＝2gR的速度过轨道最高点B，并以v2＝3v1的速度过最低点A.求在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差多少？图572712．在公路转弯处，常采用外高内低的斜面式弯道，这样可以使车辆经过弯道时不必大幅减速，从而提高通行能力且节约燃料．若某处有这样的弯道，其半径为r＝100 m，路面倾角为θ，且tan θ＝0.4，取g＝10 m/s2.(1)求汽车的最佳通过速度，即不出现侧向摩擦力时的速度.(2)若弯道处侧向动摩擦因数μ＝0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求汽车的最大速度．答案1 B2 ABD3 C4 D5 C6 D7 C8 以汽车为研究对象，其极限状态下的受力分析如图所示．根据共点力平衡条件，在竖直方向上有F N sin 45°－Ffcos 45°－mg＝0；根据牛顿第二定律，在水平方向上有F N cos 45°＋F f sin 45°＝mv2R，将已知数据代入上面二式，解得v＝50 m/s.即汽车所能允许的最大车速为50 m/s.9 C10 BD11 在B点，F B＋mg＝m v21R解之得F B＝mg；在A点，F A－mg＝mv2R解之得F A＝7mg.所以在A、B两点轨道对车的压力大小相差6mg.12 (1)如图甲所示，当汽车通过弯道时，做水平面内的圆周运动，不出现侧向摩擦力时，汽车受到重力G和路面的支持力N两个力作用，两力的合力提供汽车做圆周运动的向心力．则有mg tan θ＝m v20 r所以v0＝grtan θ＝10×100×0.4m/s＝20 m/s.(2)当汽车以最大速度通过弯道时的受力分析如图乙所示．将支持力N和摩擦力f进行正交分解，有N1＝N cos θ，N2＝N sin θ，f1＝f sin θ，f2＝f cos θ所以有G＋f1＝N1，N2＋f2＝F向，且f＝μN由以上各式可解得向心力为。
《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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《生活中的圆周运动》圆周运动PPT优秀课件-人教版高中物理必修二PPT课件
科学课件：/keji an/kexue/ 物理课件：www.1ppt.c om/keji an/wuli /
化学课件：/keji an/huaxue/ 生物课件：www.1ppt.c om/keji an/sheng wu/
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火车转弯略高于内侧半径规定的行驶速度重力g和弹力f的合力拱形桥汽车过拱形桥汽车过凹形桥受力分析向心力结论汽车对桥的压力汽车的重力而且汽车速度越大对桥的压力汽车对桥的压力汽车的重力而且汽车速度越大对桥的压力mgm小于越小大于越大航天器中的失重现象1
第六章圆周运动
学习目标
1．会分析火车转弯、汽车过拱桥等实际运动问题中向心力的来源, 能 解决生活中的圆周运动问题． 2．了解航天器中的失重现象及原因． 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．
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总课题曲线运动总课时第8 课时课题向心加速度向心力课型习题课
教学目标1．进一步掌握向心力、向心加速度的有关知识，理解向心力、向心加速度的概念。
2．熟练应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题
教学
重点理解向心力、向心加速度的概念并会运用它们解决实际问题。
教学
难点应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题。
学法
指导合作探究、精讲精练、
教学
准备圆锥摆
教学设想
知识回顾→学生掌握基本公式，基本概念→合作探究→突出重点，突破难点→典
型例题分析→巩固知识→达标提升
上节课我们学习了向心力、向心加速度的知识，要掌握它们的含义及求解公式，弄清它们间的联系，为后面的学习做好准备。
下面我们通过习题课加深对上节课知识的理解和应用。
教学过程
师生互动补充内容或错题订正
任务一知识回顾
（独立完成下列问题）
1．什么是向心力、向心加速度？
（1）做匀速圆周运动的物体受到的始终指向的合力，叫做向心力。
注意:向心力是根据力的作用效果命名的，不是一种新的性质的力。
向心力的作用效果：只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。
（2）做匀速圆周运动物体的沿半径指向的加速度，叫做向心加速度。
2．向心加速度和向心力的大小怎样计算？
（1）、向心加速度公式：ａ＝＝＝
(2)、向心力公式：F＝＝＝
任务二典型例题分析
例题1、如图所示，用同样材料做成的A、B、c三个物体放在匀速转动的
水平转台上随转台一起绕竖直轴转动．已知三物体质量间的关系
m a=2m b=3m c，转动半径之间的关系是r C=2r A=2r B，那么以下说法中错误的是：
( )
A．物体A受到的摩擦力最大
B．物体B受到的摩擦力最小
C．物体C的向心加速度最大
D．转台转速加快时，物体B最先开始滑动
图5
合作与交流：如图所示，细绳一端系着质量为M ＝0.6kg 的物体，静止在
水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量为m ＝0.3kg 的物体，M 与圆孔
的距离为0.2m ．M 和水平面的最大静摩擦力为2N ．现使此平面绕中心轴
转动．问角速度ω在什么范围内，m 会处于静止状态?(g ＝10m/s 2)
例题2．内壁光滑圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图，两质量相同的小
球A 和B 紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动，则 （ ）
A ．A 球的线速度必定大于
B 球的线速度
B ．A 球对筒壁的压力必定大于B 球对筒壁的压力
C ．A 球的角速度必定大于B 球的角速度
D ．A 球的运动周期必定大于B 球的运动周期
合作与交流：如图所示，已知水平杆长L 1=0.1米，绳长L 2=0.2米，小球m
的质量m =0.3千克，整个装置可绕竖直轴转动，当该装置以某一角速度转
动时，绳子与竖直方向成30°角．g 取10m/s 2，求： （1）试求该装置转动的角速度； （2）此时绳的张力是多大？
任务三 达标提升
1．下列说法正确的是
A ．匀速圆周运动是一种匀速运动
B ．匀速圆周运动是一种匀变速运动
C ．匀速圆周运动是一种变加速运动
D ．物体做圆周运动时其合力不改变线速度的大小
2．下列关于向心力的论述中，正确的是：（ ）
A.物体做圆周运动后，过一段时间后就会受到向心力
B.向心力与重力、弹力、摩擦力一样是一种特定的力，它只有物体做圆周运动时才产
生。
C .向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中的某一种力，也可以是这些力中某几个力
的合力。
D.向心力既可能改变物体运动的方向，又可能改变物体运动的快慢
3．一个匀速圆周运动的物体，它的转速如果增加到原来的4倍，轨道半径变为原来的
1/4，则向心加速度为：
A.与原来的相同 B .原来的4倍
C.原来的8倍
D.原来的16倍
4．关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，正确．．
的是（ ） A B
ω L 1 L 2 300
A．由a=v2/r可知，a与r成反比B．由a=ω2r可知，a与r成正比C．由v=ωr可知，ω与r成反比D．由ω=2π/T可知，ω与T成反比5．如图5所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是
A．重力B．弹力
C．静摩擦力D．滑动摩擦力
6．如图所示的两轮以皮带传动，没有打滑，A、B、C三点的位置关系如图，若r1>r2，O1C=r2，则三点的向心加速度
的关系为( )
A．a A=a B=a C B．a C>a A>a B
C．a C<a A<a B D．a C=a B>a A
7．汽车在半径为R的水平弯道上转弯，车轮与地面的摩擦系数为μ，那么汽车行驶的最大速率为_____。
8．一个做匀速圆周运动的物体若其半径不变，角速度增加为原来的2倍时，所需的向心力比原来增加了60 N，物体原来所需的向心力是
N．
9、质量为1．0kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上，物体与转轴间用轻弹簧相连．物体与转盘问最大静摩擦力是重力的0．1倍，弹簧的劲度系数为600 N／m，原长为4cm，此时圆盘处于静止状态，如图所示．（1）圆盘开始转动后，要使物体与圆盘保持相对静止，圆盘的最大角速度ω0=
(2)当角速度达到2ω0时，弹簧的伸长量X= ．(g取10m／s2)。