6.4 生活中的圆周运动-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

第六章圆周运动 课末·随堂演练 1.(多选)关于向心加速度，下列说法中正确的是 C.向心加速度可以改变速度方向，也能改变速 度大小 A.向心加速度越大，物体速度方向改变得就 D.做圆周运动的物体，加速度方向时刻指向 越快 圆心 B.做曲线运动的物体，一定存在向心加速度 3.(向心加速度的相关计算)两架飞机在空中沿 水平面上做匀速圆周运动，在相同的时间内， C.由a,=兰可知，向心加速度一定与轨道半径 它们通过的路程之比为2：3，运动方向改变的 成反比 角度之比为4：3.它们的向心加速度之比为 D.物体做变速圆周运动时，向心加速度的大小 () A.2:3 B.89 不能用a,=二来计算 C.2:1 D.1:2 2.(向心加速度的理解)关于向心加速度，下列说 4.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径 法正确的是 ( 之比为9：4，转动周期之比为3：4，则它们的 向心加速度大小之比为 () A由4。=亡知，匀速圆周运动的向心加速度 A.1:4 B.4:1 恒定 C.4:9 D.9:4 B.匀速圆周运动不属于匀速运动 友情提示完成P1课时作业（九） 第4节生活中的圆周运动 答案精解P [学习目标]1.会分析火车转弯、汽车过拱桥等实际运动问题中向心力的来源，能解决生活中的圆周运 动问题（科学态度与责任）.2.了解航天器中的失重现象及产生原因（科学思维）.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（科学思维） 课前·教材预案 教材梳理 知识点二汽车过拱形桥 知识点一火车转弯 1.汽车过凸形桥 汽车在凸形桥最高点时，如图甲所示，向心力 1.如果铁路弯道的内、外轨一样高，火车转弯时， F。= R,汽车对桥的压力F 由 提供向心力. F= ,故汽车在凸形桥上运动时，对 2.铁路弯道的特点 桥的压力 汽车的重力. (1)弯道处外轨 内轨. (2)火车转弯时铁轨对火车的支持力不是竖直 向上的，而是斜向弯道的 支持力与 重力的合力指向 ·39· 物理必修第二册课堂学案 2.汽车过凹形桥 (2)防止：转动的砂轮、飞轮的转速不能太高： 汽车在凹形桥最低点时，如图乙所示，向心力 在公路弯道，车辆不允许超过 F= =m 尺，汽车对桥的压力F I自主检测 八=mg十"震，故汽车在凹形桥上运动时，对 1.判断下列说法的正误. (1)车辆在水平路面上转弯时，所受重力与支 桥的压力 汽车的重力。 持力的合力提供向心力， () 知识点三 航天器中的失重现象 (2)车辆按规定车速通过“内低外高”的弯道 1.向心力分析：航天员受到的地球引力与座舱对 时，向心力是由重力和支持力的合力提供的. 他的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定 () 律得 =m女，所以F=mg一m (3)汽车在水平路面上匀速行驶时，对地面的 r 压力等于车重，加速行驶时大于车重.() 2.完全失重状态：当v= 时，座舱对航天 (4)汽车在拱形桥上行驶，速度小时对桥面的压 员的支持力F、=O,航天员处于 状态 力大于车重，速度大时压力小于车重.（) 离心运动 2.如图所示，汽车在通过水平弯道时，轮胎与地 知识点四 面间的摩擦力已达到最大值，若汽车转弯的速 1.定义：做圆周运动的物体沿 方向飞出 或做 圆心的运动， 率增大到原来的2倍，为使汽车转弯时仍恰好 2.原因：提供向心力的合力实然 或合力 不打滑，其转弯半径应变为原来的 倍 3.离心运动的应用和防止 (1)应用：离心干燥器：洗衣机的脱水筒：离心 制管技术：分离血浆和红细胞的离心机 课堂·深度探究 考点一火车转弯 【知识拓展】 【情境导学】图甲为摩托车在水平道路上转弯，图 1.铁路弯道的特点 乙为火车转弯，图丙为火车轮缘与铁轨，摩托 铁路弯道处，外轨高于内轨，若火车按规定的 车和火车转弯提供向心力的方式一样吗？铁 速度行驶，转弯所需的向心力完全由重力 路弯道处铁轨有什么特点？ 和支持力的合力提供，即mgam0=m如图 铁轨 水平而 所示，则w=√gRtan0,其中R为弯道半径，0 - 外铁地 为轨道平面与水平面间的夹角(0很小的情况 甲 下，tan0≈sin0), ·40· 第六章圆周运动 2.当火车行驶速度v等于规定速度时，所需向 (1)这种“飞车”现象产生的原因是什么？ 心力仅由重力和支持力的合力提供，此时内外 (2)车速达到多少时才能达到这种效果呢？ 轨道对火车轮缘无挤压作用.当火车行驶速度 >时，外轨道对轮缘有侧向压力.当火车行 驶速度<时，内轨道对轮缘有侧向压力. 【例题1】在铁路的拐弯处，路面要造得外高内 低，以减小车轮对铁轨的冲击，某段铁路拐弯 半径为R,路面与水平面的夹角为0，要使列 车通过时轮缘与铁轨的侧向作用力为零，列 【知识拓展】 车的车速？应为 ( 1.两类汽车过拱形桥动力学分析 A.Rgcos