内容正文:
第4节 圆周运动与人类文明(选学)
--结合练习
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核心要点突破
课堂互动讲练
第4节
课前自主学案
课标定位
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应用:
1.在具体问题中分析向心力来源并进行计算.
2.求解变速圆周运动中物体在特殊点的向心力及向心加速度.
理解:
1.向心力、向心加速度也适用于变速圆周运动.
2.生活中的实例中包含的圆周运动知识.
认识:
1.向心力是由一个力或几个力的合力提供.
2.离心现象,物体做离心运动的条件.
课标定位
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一、汽车过拱形桥
1.向心力来源(最高点和最低点):汽车做圆周运动,_____和桥面的_______的合力提供向心力.
重力
支持力
课前自主学案
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mg-N
小于
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2.动力学关系
图2-3-1
(1)如图2-3-1所示,汽车在凸形桥的最高点时,满足的关系为________=eq \f(mv2,R),N=________,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=eq \r(gR)时,其压力为零.
mg-eq \f(mv2,R)
N-mg
大于
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图2-3-2
(2)如图2-3-2所示,汽车经过凹形桥的最低点时,满足的关系式为______=eq \f(mv2,R),N=_______,汽车对桥的压力大小N′=N.汽车过凹形桥时,对桥的压力______重力.
mg+eq \f(mv2,R)
二、“旋转秋千”
“旋转秋千”运动可简化为圆锥摆模型,如图2-3-3所示.
图2-3-3
1.向心力来源:物体做匀速圆周运动的向心力是由物体所受的重力和悬线对它的_____的合力提供.
2.动力学关系
_________=mω2r,又r=______,
拉力
mgtanα
lsinα
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则ω=______,周期T=__________,
所以cosα=________,由此可知,α角度与角速度ω和绳长l有关,在绳长l确定的情况下,角速度ω______,α越大.
越大
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eq \r(\f(g,lcosα))
2πeq \r(\f(lcosα,g))
eq \f(g,ω2l)
三、火车转弯
1.火车在弯道上的运动特点:火车车轮上突出的轮缘在铁轨上起到__________的作用,如果火车在水平路基上转弯,______对轮缘的弹力就是火车转弯的向心力,轮缘与外轨间的作用力____,铁轨与