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1、5.7 生活中的圆周运动,学习目标,1、学生通过阅读知道向心力是圆周运动的物体半径方向的合力，不管是匀速圆周运动还是 变速圆周运动。,2、通过视频展示常见例子，学会分析具体问题中的向心力来源。,3、通过练习运用匀速圆周运动规律分析和 处理生活中的具体实例。,知识回顾,物体做圆周运动时，受力有何共同点物体要受到指向圆心的向心力向心力的特点方向：总是指向圆心大小：,是重力和漏斗壁对小球支持力的合力提供的,F,G,FN,A,A,分析做圆周运动的物体受力情况,提供向心力,受力分析,Ff,FN+mg,F,“供需”平衡 物体做匀速圆周运动,向心力公式的理解,从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体,赛道的
2、设计,实例1：铁路拐弯,思考,火车在水平轨道（内外轨道一样高）上转弯时，所需的向心力由谁提供？,外轨,内轨,F合=mgtan=mv2/R,火车转弯规定临界速度,1、当火车行驶速率 时，F=F向，内外轨道对轮缘都没有压力,3、当火车行驶速率 时，FF向，道对轮缘有侧压力,2、当火车行驶速率 时，FF向，道对轮缘有侧压力,摩托车水平面上转弯:,G,FN,f,汽车在水平路面转弯做圆周运动时，也需要向心力，问这个向心力由什么力提供的？容易造成什么事故？如何改进？,拓展：汽车转弯,例题1：一辆汽车m=2.0103kg在水平公路上行驶，经过半径r=50m的弯路时，如果车速度v=72km/h，这辆汽车会不会
3、发生侧滑？（已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fm=1.4104N）,1、拱（凸）形桥,2、凹形桥,3、平面桥,实例2,汽车过桥的问题,汽车过拱桥,当汽车速度多大时,N=0,此时汽车会如何运动?,随V的增大，FN如何变化？,当 时，汽车离开拱形桥做平抛运动,你见过凹形的桥吗？,纪念园里的铁索桥,汽车过凹形桥,比较三种桥面受力的情况,G,G,G,N,N,N,失重,超重,例2：质量为4000 kg的汽车,通过半径为40 m的凸形桥顶端时,对桥顶的压力正好为零,则汽车的速度大小为多少。(取10 m/s2),例3：如图所示,汽车质量为1.5104 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
4、都为15,如果桥面承受的最大压力不得超过2.0105 N.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?（10 m/s2）,三.航天器中的失重现象,1.航天员随太空船一起做什么运动？2.宇航员处于什么状态？为什么？,请大家阅读课本28面-思考与讨论 说出你的想法,G F=mv2/R,F=mg mv2/R,当v=,FN=0 航天员处于完全失重状态,把地球看做一个巨大的拱形桥，是什么力提供给汽车做圆周运动运动的向心力？,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是根本。,四、离心运动,做圆周运动物体一旦失去向
5、心力作用，它会怎样运动？如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动？,2.离心运动的条件,离心运动的条件：当向心力消失或指向圆心的合力不足以提供向心力,F m2r,F=0,2、请举例说明生活中，有哪些现象是由于离心运动而造成了危害？,1、请举例说明生活中，有哪些现象应用了离心运动？,离心脱水,离心甩干,离心运动的应用,用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内,制作棉花糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。,汽车在公路转弯处要限速
6、,砂轮转速不能过快，防止砂轮做离心运动而瓦解。,“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动,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,F=,F,F,小结,向心、圆周、离心运动,B,、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：()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 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c,D,3、下列说法中错误的有：（）A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的
7、最大转速D、离心水泵利用了离心运动的原理,B,思考：司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶，突然发现前方有一堵墙，他是刹车好还是转弯好呢？（设转弯时汽车作匀速圆周运动，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）,分析：设汽车原来的速度为v，汽车与地面的摩擦因数为，汽车的质量为m，,刹车时：mg=ma，则a=g，,向前滑行的距离为：s=v2/2a=v2/2g，,转弯时：mg=mv2/R，得：R=v2/g,因sR，故刹车比转弯好,5.汽车与路面的动摩擦因数为m，公路某转弯处半径为R（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），问：（1）若路面水平，汽车转弯不发生侧滑，汽车速度不能超过多少？（2）若将公路转弯处路面设计成外侧
8、高、内侧低，使路面与水平面有一倾角a，汽车以多大速度转弯使，可以使车与路面间无摩擦力？,实例四,5.7 生活中的圆周运动,第二课时,B,1.物体沿圆的内轨道运动,（3）当 时，物体离开圆轨道做曲线运动,例、质量为1kg的小球沿半径为20cm的圆环在竖直平面内做圆周运动，如图所示，求（1）小球在圆环的最高点A不掉下来的最小速度是多少？此时小球的向心加速度是多少？（2）若小球仍用以上的速度经过圆环的最低点B，它对圆环的压力是多少？此时小球的向心加速度是多少？,A,B,A,过最高点的最小速度是多大?,2.绳物结构,例、用细绳栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是:A.小球过最
9、高点时,绳子的张力可以为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点是的速度是D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反,例、如图所示,一质量为m的小球用长为L的细绳悬于O点,使之在竖直平面内做圆周运动,小球通过最低点时速率为v,则小球在最低点时细绳的张力大小为多少?,过最高点的最小速度是多大?,V=0,3.杆物结构,例、用一轻杆栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是:A.小球过最高点时,杆子的张力可以为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点是的速度是D.小球过最高点时,杆子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反,例、长为0.6m的轻杆OA(不计质量),A端插个质量为2.0kg的物体,在竖直平面内绕O点做圆周运动,当球达到最高点的速度分别为3m/s,m/s,2m/s时,求杆对球的作用力各为多少?,1、杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m0.5 kg，绳长l60 cm，（g取10m/s2）求：（1）最高点水不流出的最小速率；（2）水在最高点速率v3 m/s时，水对桶底的压力。,ms；2.5N,
