《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》圓周運(yùn)動(dòng)內(nèi)容完整教學(xué)課件

1、主講人： 時(shí)間: 物理精品課件內(nèi)容完整生活中的圓周運(yùn)動(dòng)火車(chē)轉(zhuǎn)彎火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)分析火車(chē)的運(yùn)動(dòng)回答下列問(wèn)題如圖所示，如果軌道是水平的，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)受到哪些力的作用？需要的向心力由誰(shuí)來(lái)提供？軌道水平時(shí)，火車(chē)受重力、支持力、軌道對(duì)輪緣的彈力、向后的摩擦力，向心力由軌道對(duì)輪緣的彈力來(lái)提供當(dāng)軌道平面與水平面之間的夾角為，轉(zhuǎn)彎半徑為R時(shí)，火車(chē)行駛速度多大軌道才不受擠壓？火車(chē)受力如圖所示，總結(jié)向心力來(lái)源：向心力幾乎完全由重力G和支持力N的合力提供Fmgtan.2規(guī)定速度：R為彎道半徑，為軌道所在平面與水平面的夾角，v0為彎道規(guī)定的速度當(dāng)vv0時(shí)，F(xiàn)F合，這時(shí)內(nèi)、外軌均無(wú)側(cè)壓力，這就是設(shè)計(jì)的限速狀態(tài)當(dāng)

2、vv0時(shí)，F(xiàn)F合，這時(shí)外軌對(duì)車(chē)輪有側(cè)壓力，以彌補(bǔ)向心力不足的部分當(dāng)vv0時(shí)，F(xiàn)F合，這時(shí)內(nèi)軌對(duì)車(chē)輪有側(cè)壓力，以抵消向心力過(guò)大的部分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，具有向心加速度，需要向心力鐵路彎道的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌，鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力斜向彎道的內(nèi)側(cè)，此支持力與火車(chē)所受重力的合力指向圓心，為火車(chē)轉(zhuǎn)彎提供了一部分向心力車(chē)過(guò)拱橋汽車(chē)過(guò)拱形橋質(zhì)量為m的汽車(chē)在拱形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為R，畫(huà)出汽車(chē)受力分析圖，汽車(chē)的重力與汽車(chē)對(duì)橋的壓力誰(shuí)大？汽車(chē)對(duì)橋的壓力N汽車(chē)的重力mg壓力隨汽車(chē)速度的增大而減小當(dāng)汽車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，汽車(chē)對(duì)橋的壓力比汽車(chē)的重力大還是小呢？汽車(chē)在凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)

3、對(duì)橋的壓力大小(受力分析如圖)比汽車(chē)的重力大總結(jié)汽車(chē)過(guò)拱形橋汽車(chē)在最高點(diǎn)滿(mǎn)足關(guān)系：(1)當(dāng)v 時(shí)，N0.(2)當(dāng)0v 時(shí)，0 時(shí)，汽車(chē)將脫離橋面做平拋運(yùn)動(dòng)，發(fā)生危險(xiǎn)汽車(chē)過(guò)凹形橋汽車(chē)在最低點(diǎn)滿(mǎn)足關(guān)系：由此可知，汽車(chē)對(duì)橋面的壓力大于其自身重力，故凹形橋易被壓垮，因而實(shí)際中拱形橋多于凹形橋旋轉(zhuǎn)秋千“旋轉(zhuǎn)秋千”的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為圓錐擺模型，當(dāng)小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，回答下列問(wèn)題：(1)小球受到幾個(gè)力的作用？什么力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力？(2)小球在水平方向上有無(wú)加速度？在豎直方向有無(wú)加速度？(3)“旋轉(zhuǎn)秋千”纜繩與中心軸的夾角與所乘坐人的質(zhì)量有關(guān)嗎？設(shè)繩長(zhǎng)為l，小球的質(zhì)量為m，纜繩與中心軸的夾角為

4、，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為F合mgtan rlsin 由牛頓第二定律得F合m2r以上三式聯(lián)立得由此可以看出，纜繩與中心軸的夾角跟“旋轉(zhuǎn)秋千”的角速度和繩長(zhǎng)有關(guān)，而與所乘坐人的體重?zé)o關(guān)向心力：做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由其受到的重力和懸線拉力T的合力F合提供，F(xiàn)合mgtan動(dòng)力學(xué)方程mgtan m2lsin圓錐擺的周期一輛質(zhì)量m2 t的轎車(chē)，駛過(guò)半徑R90 m的一段凸形橋面，g10 m/s2，求：(1)轎車(chē)以10 m/s的速度通過(guò)橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面的壓力是多大？(2)在最高點(diǎn)對(duì)橋面的壓力等于轎車(chē)重力的一半時(shí)，車(chē)的速度大小是多少？如圖所示，固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的，內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下物理量大小關(guān)系正確的是()A速度vAvBB角速度ABC向心力FAFBD向心加速度aAaB汽車(chē)在水平地面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，地面的摩擦力已達(dá)到最大，當(dāng)汽車(chē)速率增為原來(lái)的2倍時(shí)，若要不發(fā)生險(xiǎn)情，則汽車(chē)轉(zhuǎn)彎的軌道半徑必須()A減為原來(lái)的1/4 B減為原來(lái)的1/4C增為原來(lái)的2倍 D增為原來(lái)的4倍如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是()A若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)B若拉力突然變