6.4 生活中的圆周运动 导学案-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

弘济高中 6.4生活中的圆周运动 班级 姓名 小组 【学习目标】 1、能根据所学知识分析生活中的各种圆周运动现象。 2、知道航天器中的失重现象。 3、观察生活中的离心现象,知道离心运动产生的原因,并知道离心运动所带来的危害。 【重点难点】 1、能定量分析汽车过拱形桥最高点与凹形桥最低点的压力问题。 2、知道离心运动及产生条件，了解离心运动的应用和防止。 【课程导引】 阅读课本P35-38，完成下列问题； 一 火车转弯 如图所示，若火车转弯半径为R，已知L、h（当θ很小时，≈） (1)若火车对内外轨均无挤压，则___________提供向心力，此时临界速度v0=________。 (2)若v>v0，则______侧铁轨与轮缘有挤压；若v<v0，则______侧铁轨与轮缘有挤压。 思考：汽车转弯时，___________提供向心力。 二 汽车过拱桥和凹形桥 1.如图，汽车以相同速率v分别通过A、B两点，A、B处的曲率半径均为R，车的质量为m： (1)在A点，支持力FNA=_________，汽车处于________（超重/失重）状态； (2)在B点，支持力FNB=_________，汽车处于_________（超重/失重）状态； 三 航天器中失重问题 有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远，从而摆脱了地球引力，这是错误的。正是由于地 球引力的存在，才使航天 器连同其中的乘员有可能做环绕地球的圆周运动。当飞船距地面高度为 地面比较近时，它的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受到的重力 mg。 除了地球引力外，航天员还可能受到飞船座舱对他的支持力 FN。引力与支持力的合力为他提供了绕地球做匀速圆周运动所需的向心力，即 由此可以解出，当v ＝ 时座舱对航天员的支持力FN ＝ 0，航天员处于完全失重状态。 四 离心和近心运动 1.当F共__________F需时，做匀速圆周运动；当F共__________F需时，做近心运动。 当F共__________F需时，做离心运动。 2.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． (2)防止：转动的砂轮、飞轮的转速不能太高；在公路弯道，车辆不允许超过规定的速度 五 典型例题 例1 铁路转弯处的圆弧半径为R,内轨和外轨的高度差为h,两轨间的距离为L,且L≫h.若列车转弯速率大于,其中g为重力加速度,则 (　　) A.外轨与轮缘间产生挤压 B.内、外轨与轮缘间均无挤压 C.内轨与轮缘间产生挤压 D.内、外轨与轮缘间均有挤压 变式训练1 从09年11月11日起，东莞东至成都的T128／126次列车进行了提速，缩短运行时间2小时37分.火车转弯可以认为是匀速圆周运动，为避免火车高速转弯外轨受损，你认为理论上可行的措施是（ ） A.仅减小弯道半径 B.仅增大弯道半径 C.仅适当减小内外轨道的高度差 D.仅适当增加内外轨道的高度差 例2有一辆质量为 800 kg 的小汽车驶上圆弧半径为 50 m 的拱桥。 （1）汽车到达桥顶时速度为 5 m/s，汽车对桥的压力是多大？ （2）汽车以多大速度经过桥顶时恰好腾空，对桥没有压力？ （3）汽车对地面的压力过小是不安全的。从这个角度讲，汽车过桥时的速度不能过大。 对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？ 例3 现如今滚筒洗衣机已经走进了千家万户,极大方便了人们的生活。如图3所示滚筒洗衣机脱水时滚筒绕水平转动轴转动,滚筒上有很多漏水孔,滚筒转动时,附着在湿衣服上的水从漏水孔中被甩出,达到脱水的目的。下列说法正确的是( ) A.湿衣服上的水更容易在最高点被甩出 B.湿衣服上的水更容易在最低点被甩出 C.洗衣机的脱水原理是水滴受到了离心力的作用 D.洗衣机滚筒转动得越快,水滴越不容易被甩出 高一物理 第 3 页（共 4 页） 高一物理 第 4 页（共 4 页） 高一物理 第 1 页（共 4 页） 高一物理 第 2 页（共 4 页） 学科网（北京）股份有限公司 $$