内容正文:
第五章 曲线运动
物理·必修2
菜 单
第7节 生活中的圆周运动
第五章 曲线运动
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[学习目标]
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。
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1.火车在弯道上的运动特点
火车在弯道上运动时做__________,因而具有向心加速度,由于其质量巨大,所以需要很大的_______。
一、铁路的弯道
圆周运动
向心力
课前预习·落实基础
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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_________对轮缘的弹力提供向心力,这样铁轨和车轮极易受损。
外轨
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3.铁路弯道的特点
(1)转弯处________略高于_______。
(2)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的,而是斜向弯道_________。
(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________,它提供了火车做圆周运动的________。
外轨
内轨
内侧
圆心
向心力
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1.(1)车辆在水平路面上转弯时,所受重力与支持力的合力提供向心力。( × )
(2)车辆在水平路面上转弯时,所受摩擦力提供向心力。( √ )
►自主思考——判一判
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(3)车辆在“内低外高”的路面上转弯时,受到的合力可能为零。( × )
(4)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。( √ )
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1.向心力来源(最高点和最低点):汽车做圆周运动,______和_______________的合力提供向心力。
二、拱形桥
重力
桥面的支持力
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mg-FN
小于
2.动力学关系
(1)如图5-7-1所示,汽车在凸形桥的最高点时,满足的关系为____________=eq \f(mv2,R),FN=___________,由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力大小等于支持力,因此汽车在凸形桥上运动时,对桥的压力______重力。当v=__________时,其压力为零。
mg-eq \f(mv2,R)
eq \r(gR)
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图5-7-1
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FN-mg
大于
(2)如图5-7-2所示,汽车经过凹形桥的最低点时,满足的关系为___________=eq \f(mv2,R),FN=___________,汽车对桥的压力大小FN′=FN。因此汽车过凹形桥时,对桥的压力________重力。
mg+eq \f(mv2,R)
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图5-7-2
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2.(1)汽车在水平路面上匀速行驶时,对地面的压力等于车重,加速行驶时大于车重。( × )
(2)汽车在拱形桥上行驶,速度小时对桥面的压力大于车重,速度大时压力小于车重。( × )
(3)汽车通过凹形桥底部时,对桥面的压力一定大于车重。( √ )
►自主思考——判一判
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三、航天器中的失重现象
mg-FN
完全失重
无压力
航天器在近地轨道的运动
1.对于航天器,重力提供向心力,满足的关系为_____________,航天器的速度v=_________。
2.对航天员,由重力和座椅的支持力的合力提供向心力,满足的关系为_________=eq \f(mv2,R)由此可得FN=0,航天员处于___________状态,对座椅________。
mg=eq \f(mv2,R)
eq \r(gR)
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3.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,判断下列说法的对错:
(1)在飞船内可以用天平测量物体的质量。( × )
(2)在飞船内可以用水银气压计测舱内的气压。( × )
►自主思考——判一判
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(3)在飞船内可以用弹簧测力计测拉力。( √ )
(4)在飞船内将重物挂于弹簧测力计上,弹簧测力计示数为0,但重物仍受地球的引力。( √ )
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