内容正文:
个性化辅导学历案
第三节 生活中的圆周运动
1. 教学目标
1. 进一步理解圆周运动,并掌握圆周运动问题的解题思路
2. 掌握生活中与圆周运动的实力分析
2. 教学重点
1. 生活中的圆周运动的实力分析
三.知识点精讲
知识点一:汽车转弯
1.在水平路面情况下,汽车转弯所需的向心力是由车轮与地面之间的静摩擦力提供的。即:
2.当汽车刚好不滑动时,,这时可计算出汽车转弯的临界速度,如果汽车速度大于这个临界速度,则会出现侧滑,容易造成事故。
知识点二:火车转弯问题
1.火车车轮结构——火车的车轮内侧有轮缘,可以防止火车脱轨。
2.分析火车转弯向心力的来源——让外轨高于内轨,转弯时所需的向心力由重力和支持力的合力提供:
(注意:合力是水平方向)
解得火车转弯速度
3.速度与压力的关系
分析:汽车转弯时若太快,容易向外侧滑动。同理,火车转弯时若太快,也容易向外侧侧翻,所以会挤压外轨,反之挤压内轨。即
(1) v>v0时,火车挤压外轨。
(2) v<v0时,火车挤压内轨。
4.飞机转弯、赛车转弯、飞鸟转弯的原理与火车转弯一样:
知识点三:汽车过桥问题
类型
汽车过凸形桥
汽车过凹形桥
受力分析
G=mg
G=mg
力学方程
mg-FN=(基本公式)
FN-mg=(基本公式)
讨论
汽车处于失重状态。(具有向下的加速度)
当v增大时,则FN将减小。
当v增大到时,FN=0,汽车将做平抛运动。
汽车处于超重状态。(具有向上的加速度)
当v增大时,则FN将增大,
若速度过大,则容易发生爆胎事故
说明
注意,上述分析过程所求的FN是汽车所受到的支持力,若题目问汽车对地面的压力,则还需根据牛顿第三定律,F压=FN。否则会扣分。
知识点四:圆锥摆、漏斗摆
类型
圆锥摆
漏斗摆
受力分析
物体沿光滑漏斗某平面上做匀速圆周运动,物体只受两个力:支持力、重力
合力提供向心力
知识点五:重要模型分析
模型
示意图
模型分析
绳模型
无支撑情况
【说明】
小球在圆环轨道内运动时,分析方法与绳模型相同
在最高点:
1. 合力提供向心力:,F方向竖直向下
v越大,F越大;反之,v越小,F越小。当F=0时,v最小,且v=,这个速度叫做临界速度。
2. 当弹力为零时(临界情况):
v=时(球恰好能过最高点),绳子对物体的弹力为