5.5 生活中的圆周运动（课件）-格邦高中阶段2019-2020学年下学期高一物理必修2同步课件

5.5　生活中的圆周运动 填一填、做一做、记一记 课前自主导学 向心 向心力 外轨 外轨 内轨 内侧 圆心 向心力 mg－FN FN－mg 越小 越大 完全失重 压力为零 完全失重 匀速圆周运动 远离 不足以 限速 限定转速 × × × √ √ 析要点、研典例、重应用 课堂互动探究 谢谢 第五章　曲线运动  学 习 目 标  1．知道具体问题中的向心力来源． 2．掌握分析、处理生产和生活中圆周运动实例的方法． 3．掌握物体在变速圆周运动中特殊点的向心力、向心加速度的求法. |基础知识·填一填| 一、铁路的弯道 1．火车在弯道上的运动特点 火车在弯道上运动时做圆周运动，具有eq \x(1) 加速度，由于其质量巨大，因此需要很大的eq \x(2) ． 2．转弯处内外轨一样高的缺点 如果转弯处内外轨一样高，则由eq \x(3) 对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损． 3．铁路弯道的特点 (1)转弯处eq \x(4) 略高于eq \x(5) ． (2)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道 eq \x(6) ． (3)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的 eq \x(7) ，它提供了火车以规定速度行驶时的eq \x(8) ． 二、拱形桥 汽车过凸形桥 汽车过凹形桥 受力 分析 向心力 Fn＝eq \x(9) ＝meq \f(v2,r) Fn＝eq \x(10) ＝meq \f(v2,r) 对桥的 压力 FN′＝eq \x(11)___________ FN′＝eq \x(12)___________ 结论 汽车对桥的压力小于汽车的重量，而且汽车速度越大，对桥的压力 eq \x(13) 汽车对桥的压力大于汽车的重量，而且汽车速度越大，对桥的压力 eq \x(14) mg－meq \f(v2,r) mg＋meq \f(v2,r) 三、航天器中的失重现象 1．航天器在近地轨道的运动 (1)对航天器，在近地轨道可认为地球对物体的引力等于其重力，重力充当向心力，满足的关系为Mg＝Meq \f(v2,R). (2)对航天员，由重力和座椅的支持力提供向心力，满足的关系为eq \x(15)_______________，由此可得FN＝0，航天员处于 eq \x(16) 状态，对座椅eq \x(17) ． (3)航天器内的任何物体之间均没有压力． mg－FN＝meq \f(v2,r) 2．对失重现象的认识 航天器内的任何物体都处于eq \x(18) 状态，但并不是物体不受地球引力．正因为受到地球引力的作用才使航天器连同其中的乘员做eq \x(19) ． 四、离心运动 1．定义：物体沿切线方向飞出或做逐渐eq \x(20) 圆心的运动． 2．物体做离心运动的原因：向心力突然消失或合外力 eq \x(21) 提供向心力． 3．离心运动的应用与防止 (1)离心运动的应用 ①洗衣机的脱水筒． ②制造无缝钢管、水泥管道和水泥电线杆等． (2)离心运动的防止 ①由于离心现象，车辆转弯时易出现交通事故，因此在弯道处，都要对车辆进行eq \x(22) ． ②高速旋转的砂轮或飞轮破裂，会因碎片飞出造成事故，所以对转动的物体要eq \x(23) ． |基础小题·做一做| 1．正误判断 (1)火车转弯时的向心力是车轨与车轮间的挤压提供的．( ) (2)汽车在拱形桥上行驶，速度较小时，对桥面的压力大于车重；速度较大时，对桥面的压力小于车重．( ) (3)汽车过凹形桥底部时，对桥面的压力一定大于车重．( ) (4)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员及所有物体均处于完全失重状态．( ) (5)做圆周运动的物体只有突然失去向心力时才做离心运动．( ) 2．(多选)关于离心运动，下列说法正确的是(　　) A．做匀速圆周运动的物体，向心力的数值发生变化可能将做离心运动 B．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做近心运动 C．物体不受外力，可能做匀速圆周运动 D．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的力消失或变小将做离心运动 解析：选ABD　当合力大于需要的向心力时，物体要做近心运动，合力小于所需要的向心力时，物体要做离心运动，所以向心力的数值发生变化也可能做近心运动或离心运动，故A、B正确；物体不受外力时，将处于平衡状态，即处于匀