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文檔簡(jiǎn)介
4.生活中的圓周運(yùn)動(dòng)第六章
圓周運(yùn)動(dòng)整體感知·自我新知初探[學(xué)習(xí)任務(wù)]
1.能定性分析鐵路彎道處外軌比內(nèi)軌高的原因。
2.能定量分析汽車(chē)過(guò)拱形橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力。
3.了解航天器中的失重現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因。
4.知道離心運(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生的條件,了解離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止。[問(wèn)題初探]
問(wèn)題1.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力來(lái)源?問(wèn)題2.汽車(chē)過(guò)拱形橋時(shí)向心力來(lái)源?[自我感知]經(jīng)過(guò)你認(rèn)真的預(yù)習(xí),結(jié)合你對(duì)本節(jié)課的理解和認(rèn)識(shí),請(qǐng)畫(huà)出本節(jié)課的知識(shí)邏輯體系。探究重構(gòu)·關(guān)鍵能力達(dá)成1.火車(chē)在彎道上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)火車(chē)在彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)際上是在做__________,因而具有______加速度,由于其質(zhì)量巨大,需要很大的向心力。知識(shí)點(diǎn)一火車(chē)轉(zhuǎn)彎圓周運(yùn)動(dòng)向心2.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力的來(lái)源分析(1)若鐵路彎道的內(nèi)外軌一樣高,火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí),外側(cè)車(chē)輪的輪緣擠壓外軌,火車(chē)的向心力由外軌對(duì)車(chē)輪輪緣的______提供(如圖所示),由于火車(chē)的質(zhì)量很大,轉(zhuǎn)彎所需的向心力很大,鐵軌和車(chē)輪極易受損。彈力(2)若鐵路彎道的外軌略高于內(nèi)軌,根據(jù)轉(zhuǎn)彎處軌道的半徑和規(guī)定的行駛速度,適當(dāng)調(diào)整內(nèi)外軌的高度差,使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力幾乎完全由_______和__________的合力提供,從而減輕外軌與輪緣的擠壓。重力G支持力FN火車(chē)拐彎時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡為一段圓弧,火車(chē)在鐵軌上轉(zhuǎn)彎可以看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,請(qǐng)思考下列問(wèn)題:【問(wèn)題】(1)火車(chē)轉(zhuǎn)彎處的鐵軌有什么特點(diǎn)?(2)火車(chē)按照規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力來(lái)源?(3)火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大或過(guò)小,會(huì)對(duì)哪側(cè)軌道有側(cè)壓力?提示:(1)火車(chē)轉(zhuǎn)彎處,外軌高于內(nèi)軌。(2)重力G與支持力FN的合力F提供火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力,如圖所示。(3)火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大會(huì)對(duì)外側(cè)軌道有壓力,速度過(guò)小會(huì)對(duì)內(nèi)側(cè)軌道有壓力。1.圓周平面的特點(diǎn):彎道處外軌高于內(nèi)軌,但火車(chē)在行駛過(guò)程中,重心高度不變,即火車(chē)的重心軌跡在同一水平面內(nèi),火車(chē)的向心加速度和向心力均沿水平面指向圓心。
【微提醒】
火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí),其圓周運(yùn)動(dòng)是水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng)?!镜淅?】
(火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)路基的要求)有一列重為100t的火車(chē),以72km/h的速率勻速通過(guò)一個(gè)內(nèi)外軌一樣高的彎道,軌道半徑為400m。(g取10m/s2)(1)試計(jì)算鐵軌受到的側(cè)壓力大小;(2)若要使火車(chē)以此速率通過(guò)彎道,且使鐵軌受到的側(cè)壓力為零,我們可以適當(dāng)傾斜路基,試計(jì)算路基傾斜角度θ的正切值。
[答案]
(1)1×105N
(2)0.1[母題變式]上例中,要提高火車(chē)的速度為108km/h,則火車(chē)要想安全通過(guò)彎道需要如何改進(jìn)鐵軌?
【典例2】
(火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的安全限制)在修筑鐵路時(shí),彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌,當(dāng)火車(chē)以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時(shí),內(nèi)、外軌均不會(huì)受到輪緣的側(cè)向擠壓。為了提高轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度,僅改變一個(gè)量,下列可行的措施是(
)A.減小火車(chē)質(zhì)量B.增大鐵軌與車(chē)輪間的摩擦C.減小轉(zhuǎn)彎半徑D.增大軌道傾角√
【典例3】
(火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)、外軌的要求)近年,我國(guó)的高鐵發(fā)展非常迅猛。工程師在設(shè)計(jì)鐵軌時(shí),為了保證行車(chē)安全,對(duì)車(chē)輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當(dāng)高的。
如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)A.列車(chē)經(jīng)過(guò)彎道時(shí),列車(chē)左右兩車(chē)燈的線速度大小相等B.列車(chē)經(jīng)過(guò)彎道時(shí),外軌對(duì)輪緣的水平彈力提供轉(zhuǎn)彎的向心力C.列車(chē)經(jīng)過(guò)彎道時(shí),外輪對(duì)軌道有側(cè)向擠壓,易導(dǎo)致翻車(chē)事故D.為了保證行車(chē)安全,鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把內(nèi)軌適當(dāng)降低一定的高度√A
[列車(chē)經(jīng)過(guò)彎道時(shí),列車(chē)左右兩車(chē)燈具有相同角速度,由v=rω可知線速度大小不相等,故A錯(cuò)誤,符合題意;在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道,則外軌對(duì)輪緣的水平彈力提供轉(zhuǎn)彎的向心力,故B正確,不符合題意;列車(chē)經(jīng)過(guò)彎道時(shí),外輪對(duì)軌道有側(cè)向擠壓,易導(dǎo)致翻車(chē)事故,故C正確,不符合題意;為了保證行車(chē)安全,鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把內(nèi)軌適當(dāng)降低一定的高度,使車(chē)的重力和支持力的合力提供向心力,故D正確,不符合題意。]規(guī)律方法
火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題的兩點(diǎn)注意(1)合力的方向:火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí),火車(chē)所受合力沿水平方向指向圓心,而不是沿軌道斜面向下。(2)受力分析:火車(chē)轉(zhuǎn)彎速率大于或小于規(guī)定速率時(shí),火車(chē)受到三個(gè)力的作用,即重力、軌道的支持力和外軌或內(nèi)軌對(duì)火車(chē)的側(cè)向擠壓力,側(cè)向擠壓力的方向沿軌道平面向里或向外,合力沿水平面指向圓心?!窘逃谩溥x例題】
1.(多選)飛機(jī)飛行時(shí)除受到發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和空氣阻力外,還受到重力和機(jī)翼的升力,機(jī)翼的升力垂直于機(jī)翼所在平面向上,當(dāng)飛機(jī)在空中盤(pán)旋時(shí)機(jī)翼傾斜(如圖所示),以保證重力和機(jī)翼升力的合力提供向心力。設(shè)飛機(jī)以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)翼與水平面成θ角,飛行周期為T(mén)。則下列說(shuō)法正確的是(
)A.若飛行速率v不變,θ增大,則半徑R減小B.若飛行速率v不變,θ增大,則周期T減小C.若θ不變,飛行速率v增大,則半徑R減小D.若飛行速率v增大,θ增大,則周期T可能不變√√√
2.在俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)中,無(wú)人機(jī)發(fā)揮了重要作用。如圖是某固定翼無(wú)人機(jī)在目標(biāo)上空高度為h的水平面內(nèi)盤(pán)旋,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得與目標(biāo)的距離為s,無(wú)人機(jī)質(zhì)量為m,巡航速度為v,所在地重力加速度為g。以下說(shuō)法正確的是(
)
√
1.汽車(chē)過(guò)橋知識(shí)點(diǎn)二汽車(chē)過(guò)拱形橋航天器中的失重現(xiàn)象
汽車(chē)過(guò)拱形橋汽車(chē)過(guò)凹形橋受力分析向心力mg-FNFN-mg
汽車(chē)過(guò)拱形橋汽車(chē)過(guò)凹形橋?qū)虻膲毫N′=____________FN′=____________結(jié)論汽車(chē)對(duì)橋的壓力小于汽車(chē)的重力,而且汽車(chē)速度越大,對(duì)橋的壓力______汽車(chē)對(duì)橋的壓力大于汽車(chē)的重力,而且汽車(chē)速度越大,對(duì)橋的壓力______
越小越大
地球引力飛船座艙對(duì)他的支持力mg-FN完全失重公路在通過(guò)小型水庫(kù)的泄洪閘的下游時(shí),常常要修建凹形橋,也叫“過(guò)水路面”,如圖所示。【問(wèn)題】(1)汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),什么力提供向心力?汽車(chē)對(duì)橋的壓力比汽車(chē)所受的重力大還是?。?2)汽車(chē)的速度越大,汽車(chē)對(duì)橋面的壓力越大還是越小?(3)汽車(chē)通過(guò)凸形路面最高處時(shí),速度越大,壓力怎么變化?提示:(1)支持力與重力的合力,比重力大。(2)越大。(3)越小。1.汽車(chē)過(guò)拱形橋汽車(chē)在拱形橋上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),汽車(chē)的重力與橋?qū)ζ?chē)支持力的合力提供向心力。如圖甲所示。
【微提醒】
汽車(chē)過(guò)凹形橋面最低點(diǎn)時(shí)加速度方向豎直向上,超重;汽車(chē)過(guò)凸形橋最高點(diǎn)時(shí)加速度方向豎直向下,失重?!镜淅?】(航天器中的失重現(xiàn)象)(多選)2023年10月26日11時(shí)14分,搭載神舟十七號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十七運(yùn)載火箭成功發(fā)射。航天員在太空中隨飛船一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),處于失重狀態(tài),下列說(shuō)法正確的是(
)A.航天員仍受重力的作用B.航天員受力不平衡C.航天員所受重力等于所需的向心力D.航天員不受重力的作用√√√ABC
[失重是指物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象,太空中的航天員仍受重力的作用,且所受重力等于其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力,故A、C正確,D錯(cuò)誤;航天員隨飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng),處于非平衡狀態(tài),故B正確。]
√
【典例6】
(汽車(chē)過(guò)凹形橋)日常生活中,我們看到的橋面都是中間高的凸形橋,中間低的凹形橋很少見(jiàn)。下列有說(shuō)法正確的是(
)A.汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),支持力提供向心力B.汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),汽車(chē)處于失重狀態(tài)C.汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),為了防止爆胎,車(chē)應(yīng)快速駛過(guò)D.同一輛汽車(chē)以相同的速率通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),比通過(guò)凸形橋最高點(diǎn)對(duì)橋面的壓力大√
規(guī)律方法
汽車(chē)過(guò)橋問(wèn)題的解題步驟(1)選取研究對(duì)象,確定軌道平面、圓心位置和軌道半徑。(2)正確分析研究對(duì)象的受力情況,明確向心力是按作用效果命名的力,在受力分析時(shí)不能列出,明確向心力的來(lái)源。(3)根據(jù)平衡條件和牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解?!窘逃谩溥x例題】1.(多選)如圖所示,游樂(lè)場(chǎng)中質(zhì)量為m的過(guò)山車(chē)經(jīng)過(guò)軌道上豎直小圓的最低點(diǎn)A和豎直大圓的最高點(diǎn)B,若經(jīng)過(guò)兩個(gè)點(diǎn)時(shí)過(guò)山車(chē)的速率相等,過(guò)山車(chē)可看作質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是(
)A.過(guò)山車(chē)在A、B兩點(diǎn)均處于失重狀態(tài)B.在A、B兩點(diǎn)軌道對(duì)過(guò)山車(chē)的彈力大小之差為2mgC.過(guò)山車(chē)在A點(diǎn)的角速度大于在B點(diǎn)的角速度D.A點(diǎn)軌道對(duì)過(guò)山車(chē)的彈力大于B點(diǎn)軌道對(duì)過(guò)山車(chē)的彈力√√
√
1.定義:物體沿______方向飛出或做逐漸______圓心的運(yùn)動(dòng)。2.原因:向心力突然消失或合力不足以提供所需的________。3.離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止(1)應(yīng)用:洗衣機(jī)的脫水筒,______________,醫(yī)用離心分離機(jī)。(2)防止:汽車(chē)在公路轉(zhuǎn)彎處必須限速行駛,轉(zhuǎn)動(dòng)的______、飛輪的轉(zhuǎn)速不能太高。知識(shí)點(diǎn)三離心運(yùn)動(dòng)切線遠(yuǎn)離向心力離心制管技術(shù)砂輪鏈球比賽中,高速旋轉(zhuǎn)的鏈球被放開(kāi)后會(huì)飛出。汽車(chē)高速轉(zhuǎn)彎時(shí),若摩擦力不足,汽車(chē)會(huì)滑出路面?!締?wèn)題】(1)鏈球飛出、汽車(chē)滑出路面的原因是因?yàn)槭艿搅穗x心力嗎?(2)物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件是什么?(3)汽車(chē)水平轉(zhuǎn)彎時(shí),速度大小受哪些因素的影響?
1.離心運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)。做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,由于慣性,總是有沿著圓周切線方向飛出去的傾向,之所以沒(méi)有飛出去,是因?yàn)槭艿较蛐牧Φ淖饔?。從某種意義上說(shuō),向心力的作用是不斷地把物體從圓周運(yùn)動(dòng)的切向方向拉回到圓周上來(lái)。2.離心運(yùn)動(dòng)的條件做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,提供向心力的合力突然消失或者合力不能提供足夠大的向心力。3.離心運(yùn)動(dòng)、近心運(yùn)動(dòng)的判斷
【微提醒】
向心力消失,物體沿切線飛出,向心力不足,物體逐漸遠(yuǎn)離圓心?!镜淅?】(離心運(yùn)動(dòng)的原理)(多選)在地面上,將水和油混合后,靜置一段時(shí)間后水和油會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,但在太空失重環(huán)境中,水和油始終呈現(xiàn)混合狀態(tài)。在太空授課中,航天員通過(guò)“甩”的方式讓封閉試管內(nèi)的水油混合物繞手做圓周運(yùn)動(dòng),也實(shí)現(xiàn)了油水分離。封閉試管做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)給油水混合物提供了一種“模擬重力”的環(huán)境,“模擬重力”的方向沿試管遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向,其大小與液體的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比。當(dāng)封閉試管由靜止開(kāi)始繞手旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(
)A.水相對(duì)試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),油相對(duì)試管向外側(cè)運(yùn)動(dòng)B.水相對(duì)試管向外側(cè)運(yùn)動(dòng),油相對(duì)試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)C.轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)“模擬重力”產(chǎn)生的“模擬重力加速度”沿半徑方向向外逐漸變大D.轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)“模擬重力”產(chǎn)生的“模擬重力加速度”沿半徑方向各處大小相同√√BC
[水的密度大于油的密度,則根據(jù)離心原理,水比油在相同的角速度和半徑下需要的向心力更大,因此產(chǎn)生離心現(xiàn)象,水相對(duì)試管向外側(cè)運(yùn)動(dòng),油相對(duì)試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),故B正確,A錯(cuò)誤;內(nèi)外層液體的角速度相同,根據(jù)a=ω2r可知,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)“模擬重力”產(chǎn)生的“模擬重力加速度”沿半徑方向向外逐漸變大,故C正確,D錯(cuò)誤。]【典例8】
(離心運(yùn)動(dòng)的條件)如圖所示,一個(gè)杯子放在水平餐桌轉(zhuǎn)盤(pán)上隨轉(zhuǎn)盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),角速度恒定,則(
)A.杯子受重力、支持力、摩擦力和向心力作用B.杯子受到的摩擦力方向始終指向轉(zhuǎn)盤(pán)中心C.增大轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速,杯子離轉(zhuǎn)盤(pán)中心越近越容易做離心運(yùn)動(dòng)D.增大轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速,若給杯子中加水,杯子更容易做離心運(yùn)動(dòng)√
應(yīng)用遷移·隨堂評(píng)估自測(cè)1.(選自教科版教材)如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水筒內(nèi)壁上,有一件濕衣服隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng),則(
)A.衣服隨脫水筒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由衣服的重力提供B.水會(huì)從脫水筒甩出是因?yàn)樗问艿降南蛐牧艽驝.加快脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,衣服對(duì)筒壁的壓力減小D.加快脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,脫水效果會(huì)更好√243題號(hào)1D
[衣服受到豎直向下的重力、豎直向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力,重力和靜摩擦力是一對(duì)平衡力,大小相等,故向心力是由支持力提供的,A錯(cuò)誤;脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度增大以后,支持力增大,故衣服對(duì)筒壁的壓力也增大,C錯(cuò)誤;水會(huì)被甩出是因?yàn)橐路?duì)水滴的附著力不足以提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,B錯(cuò)誤;隨著脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的增加,需要的向心力增加,當(dāng)附著力不足以提供需要的向心力時(shí),衣服上的水滴將做離心運(yùn)動(dòng),故脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度越大,脫水效果會(huì)越好,D正確。]243題號(hào)1
23題號(hào)14√
23題號(hào)14]
23題號(hào)41√
243題號(hào)1√
243題號(hào)1回歸本節(jié)知識(shí),完成以下問(wèn)題:1.對(duì)火車(chē)轉(zhuǎn)彎要做哪些安全限制?提示:速度、載重。2.汽車(chē)過(guò)拱形橋的向心力來(lái)源是什么?提示:重力和支持力的合力。3.航天員在太空中處于什么狀態(tài)?提示:完全失重狀態(tài)。4.發(fā)生離心現(xiàn)象的原因是什么?提示:向心力突然消失或物體所受合力不足以提供所需的向心力。閱讀材料·拓寬物理視野航天員的太空生活由于人在太空中處于完全失重狀態(tài),生活環(huán)境與地球表面的生活環(huán)境迥然不同,因此,在太空中的衣、食、住、行與地面不同,會(huì)帶來(lái)許多驚險(xiǎn)和奇趣。一、住——密封座艙密封座艙是載人航天器上最基本的也是最根本的生命設(shè)施。太空中的強(qiáng)輻射就像原子彈爆炸時(shí)所產(chǎn)生的輻射一樣,會(huì)破壞人體的細(xì)胞組織;高速飛行的微流星體撞擊,能置人于死地;人體暴露在高度真空中,不僅僅是缺氧窒息的問(wèn)題,還可能導(dǎo)致體液沸騰而迅速死亡。密封座艙的艙壁,可以防止輻射和微流星體對(duì)人的傷害,座艙中的空氣可以使人不受真空的傷害。二、吃——太空食品在航天器的密封座艙中進(jìn)食既有樂(lè)趣,又有危險(xiǎn)??砂咽澄锖惋嬃蠎以诳罩?,用嘴一口一口咬或吸食,而雙手仍然可以做其他事情。但食物碎渣會(huì)到處飄飛,易迷眼鉆鼻,還會(huì)損壞儀器設(shè)備。因此,在早期的航天活動(dòng)中,會(huì)將食物做成糊狀,裝在軟管中,食用時(shí),像擠牙膏一樣往嘴里擠?,F(xiàn)在的太空食品和進(jìn)食方法已與地面上差不多了。食物稍帶黏性就可以黏在盤(pán)子中不飛走,而盤(pán)子可以固定在餐桌上。三、睡——睡袋在航天器的密封座艙中睡覺(jué)特別方便,不管什么姿勢(shì),不管什么地方,都可以睡。但是,為了安全,應(yīng)該鉆進(jìn)睡袋中,并將睡袋固定住,不然,睡袋到處飄飛,最后每個(gè)人都會(huì)擠到通風(fēng)口,而當(dāng)航天器加速或減速時(shí),可能會(huì)被艙壁和儀器設(shè)備碰傷。除此之外還要戴上眼罩和耳罩,以免快速交替的日夜節(jié)奏和儀器設(shè)備發(fā)出的聲音影響睡眠。睡覺(jué)時(shí)手臂要放進(jìn)睡袋中,以免被卷進(jìn)機(jī)器或碰著儀器設(shè)備的開(kāi)關(guān),在太空失重環(huán)境中,頭和四肢有與軀體分離的感覺(jué)。四、衣——艙外活動(dòng)航天服艙外活動(dòng)航天服不僅要具備密封座艙的全部功能,而且還要增加太空行走和通信設(shè)備,那就是航天服背部的噴氣背包和通信背包。噴氣背包可以向上、下、左、右、前、后六個(gè)方向噴氣,航天員靠噴氣的反作用力移動(dòng)。在太空中,真空條件下不能傳播聲音,近在咫尺也要靠通信背包通信。五、行在航天器的密封座艙中行走非常省力和方便,只要用軀體的任何部位碰一下任何物體,反作用力就可把人推到任何位置上。用四肢劃動(dòng)空氣,反作用力也會(huì)使人前進(jìn)。問(wèn)題(1)太空中航天員是否受重力作用?(2)站在太空艙內(nèi)的航天員對(duì)接觸面的壓力是多大?提示:(1)受重力。(2)壓力為零。課時(shí)分層作業(yè)(七)
題組一火車(chē)轉(zhuǎn)彎1.火車(chē)在某個(gè)彎道按規(guī)定運(yùn)行速度40m/s轉(zhuǎn)彎時(shí),內(nèi)、外軌對(duì)車(chē)輪皆無(wú)側(cè)壓力。若火車(chē)在該彎道實(shí)際運(yùn)行速度為30m/s,則下列說(shuō)法正確的是(
)A.僅內(nèi)軌對(duì)車(chē)輪有側(cè)壓力
B.僅外軌對(duì)車(chē)輪有側(cè)壓力C.內(nèi)、外軌對(duì)車(chē)輪都有側(cè)壓力
D.內(nèi)、外軌對(duì)車(chē)輪均無(wú)側(cè)壓力1題號(hào)234567891011√A
[火車(chē)在彎道按規(guī)定運(yùn)行速度轉(zhuǎn)彎時(shí),重力和支持力的合力提供向心力,內(nèi)、外軌對(duì)車(chē)輪均無(wú)側(cè)壓力。若火車(chē)的運(yùn)行速度小于規(guī)定運(yùn)行速度,重力和支持力的合力大于火車(chē)需要的向心力,火車(chē)有做近心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),內(nèi)軌對(duì)車(chē)輪產(chǎn)生側(cè)壓力,重力、支持力和內(nèi)軌的側(cè)壓力的合力提供火車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,故A項(xiàng)正確。]1題號(hào)234567891011
√1題號(hào)234567891011
題號(hào)2345678910111
√題號(hào)2345678910111
題號(hào)2345678910111
題組二汽車(chē)過(guò)拱形橋航天器中的失重現(xiàn)象4.在航天器中工作的航天員可以自由懸浮在空中,處于失重狀態(tài),下列分析正確的是(
)A.失重就是航天員不受力的作用B.失重的原因是航天器離地球太遠(yuǎn),從而擺脫了地球引力的束縛C.失重是航天器獨(dú)有的現(xiàn)象,在地球上不可能存在失重現(xiàn)象D.正是由于引力的存在,才使航天員有可能做環(huán)繞地球的圓周運(yùn)動(dòng)√題號(hào)2345678910111D
[航天器和航天員在太空中受到的引力提供向心力,使航天器和航天員做環(huán)繞地球的圓周運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,D正確;失重時(shí)航天員仍然受到地球引力作用,故B錯(cuò)誤;失重是普遍現(xiàn)象,任何物體只要對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受的重力,均處于失重狀態(tài),故C錯(cuò)誤。]題號(hào)23456789101115.如圖所示,汽車(chē)在炎熱的夏天沿不規(guī)整的曲面行駛,其中最容易發(fā)生爆胎的點(diǎn)是(汽車(chē)運(yùn)動(dòng)速率不變)(
)A.a(chǎn)點(diǎn) B.b點(diǎn)
C.c點(diǎn)
D.d點(diǎn)√題號(hào)2345678910111
題號(hào)23456789101116.游客乘坐過(guò)山車(chē),在圓弧軌道最低點(diǎn)處獲得的向心加速度達(dá)到20m/s2,g取10m/s2,那么此位置座椅對(duì)游客的作用力相當(dāng)于游客重力的(
)A.1倍 B.2倍
C.3倍
D.4倍√題號(hào)2345678910111
題號(hào)2345678910111
√題號(hào)2345678910111C
[由ω=2πn得,顆粒運(yùn)動(dòng)的角速度為2πn,故A錯(cuò)誤;由向心力公式確實(shí)可以算得Fn=mω2r=m(2πn)2r=4π2mrn2,顆粒此時(shí)受到的合力大小未必為4π2mrn2,一般都是小于這個(gè)值,正是因?yàn)楹狭μ峁┎涣怂柘蛐牧?,故顆粒會(huì)沉淀,故B錯(cuò)誤;離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn),r越大,液體提供的“浮力”與顆粒在該處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的差距越大,則分離沉淀效果越好,故C正確;只有顆粒的密度大于液體密度,顆粒才會(huì)在試管底部沉淀,如果顆粒的密度小于液體密度,顆粒會(huì)在試管管口“沉淀”,即漂浮在管口,故D錯(cuò)誤。]題號(hào)23456789101118.為了將洗后的衣物盡快晾干,將衣物放入洗衣機(jī)滾筒中,讓其隨著
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