5.5 圆周运动的应用课件-2021-2022学年高一下学期物理沪科版（2020）必修第二册

第五节 圆周运动的应用 1 一、气体分子速度大小的测定 1920年，史特恩应用圆周运动规律测定气体分子的速率。 圆周运动的应用 第五节 研究对象 运动状态 运动时间 等时性 气体分子速率 气体分子 圆筒 匀速直线运动 匀速转动 2 圆周运动的应用 第五节 问题思考 为什么雨天汽车转弯时更容易发生侧滑？ 二、汽车转弯 汽车在水平路面转弯时，有向外侧滑出的趋势，地面对车轮有指向内侧的静摩擦力，这个力提供汽车转弯时所需的向心力。 Ff静 3 课堂活动： 典型例题1：质量为m＝60t的火车以v＝10m/s的速度匀速率通过一段半径r＝100m的圆形水平弯道。 （1）若两条轨道高度相同，求轮缘受到的压力大小； （2）要使轮缘不受侧向压力，应该如何设计轨道？ 圆周运动的应用 第五节 F轮 F′ 4 课堂活动： 典型例题1：质量为m＝60t的火车以v＝10m/s的速度匀速率通过一段半径r＝100m的圆形水平弯道。 （2）要使轮缘不受侧向压力，应该如何设计轨道？ 圆周运动的应用 第五节 （2）火车重力与铁轨对火车支持力的合力提供向心力 让外轨高于内轨，使轨道平面与水平面保持倾角为5.71° 5 圆周运动的应用 第五节 三、火车转弯 在修建铁路转弯道时，通常使轨道平面与水平面保持一个倾角，让外轨高于内轨，这样，火车重力与铁轨对火车支持力的合力提供火车转弯时所需的向心力。 6 圆周运动的应用 第五节 四、离心现象 1、做圆周运动的物体，如果受到的力不足以提供所需的向心力，物体就会远离圆心，这就是离心现象。 2、如果汽车转弯时的速率大、或转弯半径小、或雨天路面湿滑，静摩擦力不足以提供向心力，汽车将向外滑出发生事故。 F＝0 F＝mω2r F＜mω2r 7 课堂活动： 典型例题2：一辆质量m＝2×103kg的汽车以v＝20m/s的速度驶过半径为r＝50m的圆环形水平车道，这辆汽车会不会发生侧滑？已知轮胎与路面间的最大静摩擦力Ff静大＝1.4×104N。 圆周运动的应用 第五节 G FN F静 汽车以该速度转弯所需的向心力为 8 课堂活动： 典型例题3：如图，圆盘可绕通过中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动，角速度为ω，质量为m的木块与转轴之间距离为r，木块与圆盘之间的最大静摩擦力为Ff静大。分析木块相对于圆盘不发生滑动需要满足的条件