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

第六章 圆周运动 第四节 生活中的圆周运动 1.你能画出转弯处的物理模型吗？ （圆、圆心、半径） 2.你能画出受力图吗？ 3.什么力提供向心力？ mg FN f 水平面内圆周模型 01 车轮的构造 铁轨 踏面 轮缘 物理模型 轮缘 火车转弯 内外轨道一样高时： G F FN 火车转弯 内外轨道一样高时： G F FN 火车转弯 　生活中有这样的例子吗？ 该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，由于火车质量很大，如果速度又很快，轮缘和外轨的相互作用力就很大，易损坏铁轨。怎么解决这个问题呢？ 当外轨略高于内轨时： G F F合 向心力由重力G 和支持力F 的合力提供。 θ θ O r 时，火车对内外轨均无挤压。 当 火车转弯 　当火车比规定的速度要快（或要慢）转弯时，向心力由什么来提供？ G F F合 θ θ O r 火车转弯 轨道对轮缘无挤压 轮缘受到外轨向内的弹力 轮缘受到内轨向外的弹力 θ很小时,sinθ=tanθ 飞机转弯过程类似于火车转弯 F升 Fn mg r O v 质量为m 的汽车以恒定的速率 v 通过半径为r 的拱桥，求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？ G FN F f 由牛顿第三定律， 汽车对拱桥的压力： 拱形桥 汽车通过凹形桥最低点时，车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些？ G FN f r O v F 由牛顿第三定律， 汽车对凹形桥的压力： 拱形桥 思考与讨论 速度多大时，地面对车的支持力是0？（R=6400km） 这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？ 驾驶员躯体各部分之间的压力是多少？ 他这时可能有什么感觉？ 三、航天器中的失重现象 把地球看成一个巨大的拱形桥 令, v=7.9 完全失重状态 研究汽车： FN 14 小结： 航天器中的失重现象的原因：航天器中的物体随航天器绕地球做匀速圆周运动，具有竖直向下（指向地心）的向心加速度完全失重状态。重力（引力）仍然存在。 15 　做匀速圆周运动的物体，在向心力突然消失时，物体将沿切线方向飞出去；在合力不足以提供所需的向心力时，物体将逐渐远离圆心。这样的运动叫做离心运动。 离心运动 做离心运动的条件： 01 离心运动 17 02 生活中的离心运动 光刻胶 离心浇注 离心脱水 离心分离 棉花糖机 18 02 生活中的离心运动 汽车做离心运动 在公路弯道处，车辆行驶要减速慢行 19 总结归纳 1.火车、汽车转弯 轨道对轮缘无挤压 轮缘受到外轨向内的弹力 轮缘受到内轨向外的弹力 2. 汽车过拱桥 3. 航天器中的超失重 4. 离心运动 F=0 F=mω2r F＜mω2r F O (1)若Fn＝mrω2(或meq \f(v2,r))即“提供”满足“需要”，物体做圆周运动． (2)若Fn＞mrω2(或meq \f(v2,r))即“提供”大于“需要”，物体做半径变小的近心运动． (3)若Fn＜mrω2(或meq \f(v2,r))即“提供”不足，物体做离心运动． $$