6.4 生活中的圆周运动 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第六章：第四节 生活中的圆周 运动 新课导入 物体做圆周运动的条件 提供物体做圆周运动的力 F 物体做圆周运动需要的力 由物体受力情况决定 由物体运动情况决定 “供求”平衡时，物体做匀速圆周运动 = 火车转弯 外轨 内轨 G FN F 所需向心力由什么力提供？ 外轨对轮缘的弹力 内外轨道等高时转弯 火车转弯 问题与思考：在铁路弯道处，为什么外高内低？为什么这样设计呢？ θ FN G F合 θ 火车转弯 F合＝mg tanθ 火车转弯时所需的向心力 Fn = m v2 R 思考：轨道对轮缘无挤压，此时火车的速度为多大？ v0＝ gR tanθ 为什么火车转弯时有明确规定的速度？ 当 v＞ gR tan θ G FN θ 轮缘受到外轨向内的弹力 挤压外轨 G FN θ F F 轮缘受到内轨向外的弹力 挤压内轨 火车转弯 当 v＞ v0 当 v＜ v0 巩固提升 如图所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时火车的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在平面的倾角为θ，则下列说法不正确的是 A.该弯道的半径r＝ B.当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变 C.当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压 D.当火车以规定的行驶速度转弯时，向心加速度大小为an＝gtan θ C 汽车过拱形桥 汽车过拱形桥 思考：汽车过拱形桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？ mg FN mg－FN＝m FN ＝mg－m v2 R mg＝m 思考：当 FN = 0 时，汽车会做什么运动，此时汽车的速度多大？ v2 R FN ＝mg－m 思考：汽车过拱形桥时，运动速度变大，车对拱桥的压力如何变化？ mg FN 临界速度 汽车过拱形桥 汽车过拱形桥 思考：汽车过凹形桥在最低点时，车对凹形桥的压力又怎样？ FN－mg＝m FN ＝mg + m FN mg 思考：当速度逐渐增大，小车会怎么样？ v2 R FN ＝mg + m 思考：汽车过拱形桥时，运动速度变大，车对拱桥的压力如何变化？ mg FN 汽车过拱形桥 爆胎 FN ＝mg－m FN ＝mg－m FN ＝mg 失重 超重 汽车过拱形桥 巩固提升 如图所示，一汽车在某次性能测试中需通过一半径拱桥，要求汽车经过最高点时不能离开桥面，取，时的速度符合要求的是（　　）     A．20km/h B．30km/h C．40km/h D．50km/h ABC 思考1：航天器在发射升空（加速上升）时，航天员处在超重还是失重状态？ 思考2：航天器在轨道正常运行（绕地球做匀速圆周运动）时，航天员处在超重还是失重状态？ FN mg a FN－mg ＝ma FN＞mg 航天器绕地球做匀速圆周运动，假设它的线速度的大小为v ，轨道半径近似等于地球半径R ，航天员受到的地球引力近似等于他在地面测得的体重mg 。 v2 R FN ＝mg－m FN ＜mg 当 时，座舱对航天员的支持力FN＝0 ，航天员处于完全失重. 如果地球的引力突然消失，航天器将做什么样的运动呢？ 离心运动 思考：为什么铁球与橡皮泥会飞出去？ 定义：做圆周运动的物体，在其所受合外力突然消失，或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫作离心运动。 做离心运动的条件： 离心运动 离心运动的应用 离心运动的防止 规律总结 F 合= 0 ，物体沿切线方向飞出远离圆心 F合＜mω2r ，物体做逐渐远离圆心的运动 F合 = mω2r，物体做匀速圆周运动 F合>mω2r ，物体做逐渐靠近圆心的运动 巩固提升 在水平公路上行驶的汽车，当汽车以一定速度运动时，车轮与路面间的最大静摩擦力恰好等于汽车转弯所需要的向心力，汽车沿如图所示的圆形路径(虚线)运动，当汽车行驶速度突然增大，则汽车的运动路径可能是 A.Ⅰ　　　B.Ⅱ　　　C.Ⅲ　　　D.Ⅳ B Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.5.6 $$