内容正文:
第五章 曲线运动
第7节 生活中的圆周运动
向心力公式的理解
“供需”平衡 物体做匀速圆周运动
提供物体做匀速圆周运动的力
物体做匀速圆周运动所需的力
=
F
列车速度过快,造成翻车事故
探究案
1、若铁路弯道内外轨等高,怎样提供火车所需向心力?有何弊病?如何解决?实际中火车转弯时怎样提供向心力?
2、设轨道倾角为,转弯半径R,车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?
1、火车转弯
车轮介绍
F
实际应用中的处理:
外轨比内轨高
G
FN
轨道倾角为,转弯半径R,车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大.
探究案1
赛道的设计
探究案2
分析质量为m的汽车以v 通过半径为r 的圆弧桥面最高点时的受力情况。汽车做圆周运动向心力的来源是什么?车对桥的压力FN大小是多少?汽车处于超重还是失重状态?
探究案3
汽车过凹形桥最低点时,车的质量m,桥的半径r,车在最低点的速度为v,车对桥的压力FN大小是多少?汽车处于超重还是失重状态?
在航天器中,航天员处于完全失重状态.
飞车走壁
摩托车飞车走壁,请分析受力情况,解释现象。
小结:研究圆周运动的思路
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”平衡则做圆周运动
$$
离心运动
第五章 曲线运动
探究案
1、做离心运动的物体是受到“离心力”作用吗?离心运动的本质原因是什么?
2、在什么情况下物体将做离心运动?
3、举例说明离心运动的应用。
4、举例说明离心运动的危害。
做圆周运动的物体,在所受合力突然消失或者不足以提供所需的向心力时,就做逐渐远离圆心的运动,这种现象叫离心现象。
一、离心现象
二、离心运动的条件
做圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力.
是物体惯性的表现
三、离心现象的本质
教师应详细解释除尘原理
四、离心运动的应用实例
“棉花糖”的制作
离心干燥器
洗衣机的脱水筒
五.离心运动的防止实例
(1)汽车、火车拐弯时的限速.
(2)高速旋转的飞轮、砂轮的限速.
例1.有一种叫“魔盘”的娱乐设施,当盘转动很慢时,盘上的人随盘一起转动而不致被甩开,此时是什么力提供向心力?当盘的转速增大时,盘上的人逐渐向边缘滑去,越是边缘的人这种滑的趋势越厉害,这是为什么?
巩固练习
1.汽车与水平路面的摩擦因数
μ=0.2,当汽车在半径R=200m的弯
道上转弯时,(g=10m/s2)
(1)行使的最大速率vm为多大?
(2)当汽车速率v>vm时,汽车将
做什么运动?
20m/s,离心
2.一水平转台的最大角速度为5rad/s,物体与转台间的动摩擦因数为0.5,若物体能与转台保持相对静止,物体跟轴心的最大距离是多大?(g=10m/s2,最大静摩擦力被认为等于滑动摩擦力)
rm=0.2m
$$