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1、加拿大居民门口的樱花,第八节 生活中的圆周运动,水流星,是重力和漏斗壁对小球支持力的合力提供的,F,G,FN,A,A,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。,自学指导检查,1.火车转弯处，使外轨_内轨，火车经过时支持力方向_，它与_力的合力指向_为火车转弯提供向心力.2.,火车转弯视频2,问题：火车车轮与铁轨的构造是怎样的？,G,FN,一、铁路的弯道,1、火车做匀速直线运动和匀速转弯运动状态是否相同？,G
2、,FN,F弹,2、火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？,a：此时火车车轮受五个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力，牵引力，阻力。,b：外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。,轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！,3、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？,例1、火车速度为30m/s，弯道的半径R=900m，火车的质量m=8105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？,让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。,4、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？,例2、若火车质量为m，转弯半径
3、为r，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为，请问火车的速度为多大？,知:当v=v0时：,当vv0时：,当vv0时：,轮缘不受侧向压力,轮缘受到外轨向内的挤压力,轮缘受到内轨向外的挤压力,讨论:由,问题：当火车提速后，如何对旧的铁路弯道进行改 造？内外轨的高度差h如何确定？,因为角度很小，所以,汽车在水平面上的转弯:,由静摩擦力提供向心力,f静,汽车转弯时的措施？,把转弯处的道路修成外高内低。,摩托车水平面上转弯:,G,FN,f,问题：有谁知道飞机转弯的向心力是由谁提供的吗？,视频：气流的升力、重力。与汽车转弯类似的受力分析,课堂训练,1火车在某个弯道按规定运行速度40 m/s转弯时，内、外
4、轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为30 m/s，则下列说法中正确的是()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,A,2一辆赛车以相当高的速度v0进入一较宽的水平圆弧形弯道，设赛车做匀速圆周运动，为了保证顺利通过弯道，下列措施可行的是()A靠近弯道内侧 B靠近弯道外侧 C通过弯道中间 D通过弯道的什么位置均可,B,3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()Av一定时，r越小则要求h越大Bv一定时，r越大则要求h
5、越大Cr一定时，v越小则要求h越大Dr一定时，v越大则要求h越大,AD,自学指导与检查,1.航天器在绕地球做匀速圆周运动时因_恰好提供向心力故航天器内的一切物体均处于_状态，任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器中都是一个_的环境.2.离心运动：如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中，由于某种原因所受合力_或_物体就会由于_远离_，这就是离心现象.,FNG，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超重状态。,2、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？,视频3.二、拱形桥,1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？,汽车过凸桥,FNG 即汽车对桥的压力小于其所受重力，处于失重状态。,3
6、、汽车过凸桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？,当汽车行驶速度越大，汽车对桥面的压力越小。当 时，压力FN为零。处于完全失重状态。,4、汽车过凸桥时，若汽车的运动速度变大，压力如何变化？,1.如下图所示，汽车的运动能用上面的方法求解吗？,拓展：,F牵,FN,G1,G2,G,f,2.地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力为零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？,三.航天器中的失重现象,在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中的宇航员，除了地球引力外，还可能受到飞船座舱对他的支持力FN,由,得,当时,座舱对他的支持力FN=0
7、,航天员处于完全失重状态.视频4,四、离心运动：视频4,A,做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动就叫离心运动。,返回,当F心合=Fn，做圆周运动,当F心合=0 或F合 Fn时，做离心运动,当F心合 Fn，做向心(近心)运动,3、用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内,当离心机转得比较慢时，缩口的阻力 F 足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时，阻力 F 不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。视频6,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
8、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。,视频5：汽车转弯翻车:,FN G,二、凹桥,小结,一、火车转弯:,当 时，压力FN为零。航天员处于完全失重状态,三、凸桥,四、物体做圆周运动要满足什么条件？,当F心合=Fn，做圆周运动,当F心合=0 或F心合 Fn时,受到的F心合：指向圆心方向的合力 圆周运动需要的：,当F合 Fn，做向心(近心)运动,做离心运动,1宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态，下列说法正确的是()A宇航员仍受重力的作用 B宇航员受力平衡C宇航员所受重力等于所需的向心力D宇航员不受重力的作用,AC,课堂训练,2一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()Aa处 Bb处Cc处 Dd处,D,3质量为25 kg的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳的横梁2.5 m如果秋千板摆动经过最低点的速度为3 m/s，这时秋千板所受的压力是多大？(取g10 m/s2),答案：340 N,4质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速度变为，则两位置处绳子所受的张力之差是()A6mg B5mgC4mg D2mg,A,好神奇呦哟,
