内容正文:
4 生活中的圆周运动
学习目标 思维导图
1.会分析具体圆周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。
必备知识
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一、火车转弯
1.火车转弯的运动特点
火车转弯时实际上在做圆周运动,因而具有向心加速度,由于其质量巨大,需要很大的向心力。
2.向心力的来源
(1)若转弯时内外轨一样高,则由外轨对轮缘的弹力提供向心力,这样,铁轨和车轮极易受损,还可能使火车侧翻。
(2)若转弯时外轨略高于内轨,依据转弯半径和规定的行驶速度,适当选择内外轨的高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力G和支持力FN的合力来提供。
必备知识
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二、汽车过拱形桥
1.汽车过拱形桥(如图甲)
必备知识
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2.汽车过凹形路面(如图乙)
必备知识
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三、航天器中的失重现象
1.航天器在近地轨道的运动
2.对失重现象的认识
航天器内的任何物体都处于完全失重状态,但并不是物体不受重力。正因为受到重力作用才使航天器连同其中的乘员环绕地球转动。
必备知识
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四、离心运动
1.定义:物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动。
2.原因:向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力。
3.应用:洗衣机的脱水桶,制作无缝钢管、水泥管道、水泥电线杆等,分离血液中的血浆和红细胞。
4.防止:汽车在公路转弯处必须限速行驶;转动的砂轮、飞轮的转速不能太高。
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正误辨析
1.火车在水平路面上转弯时,外轨挤压火车的外轮缘。( )
答案:√
2.车辆按规定车速通过“内低外高”的弯道时,向心力是由重力和支持力的合力提供的。( )
答案:√
3.汽车过拱形桥或凹形路面时,向心加速度的方向都是向上的。
( )
解析:汽车过拱形桥时,向心加速度的方向向下;过凹形路面时,向心加速度的方向向上。
答案:×
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4.汽车驶过凹形路面最低点时,对路面的压力一定大于重力。
( )
答案:√
5.航天器中宇航员处于完全失重状态,所受合力为零。( )
解析:航天器中宇航员处于完全失重状态,但受地球引力,合力不为零。
答案:×
6.物体做离心运动是因为受到离心力的作用。( )
解析:物体做离心运动的原因不是受到离心力作用,而是外力不足以提供向心力。