6-4生活中的圓周運(yùn)動(dòng)2-汽車過橋問題課件【新教材】人教版高中物理必修第二冊(cè)2

汽車過橋問題思考：試分析，當(dāng)汽車以越來越大的速度通過拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？3、如圖所示，汽車車廂頂部懸掛一個(gè)輕質(zhì)彈簧，彈簧下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，當(dāng)汽車以某一速度在水平地面上勻速行駛時(shí)彈簧長度為L1；2、如下圖所示，質(zhì)量m＝2.1．知道汽車過橋時(shí)的基本受力分析；A．A點(diǎn)，B點(diǎn)B．B點(diǎn)，C點(diǎn)5、(多選)(航天器中的失重現(xiàn)象)宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的有()當(dāng)速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零，這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是零。A．在飛船內(nèi)可以用天平測(cè)量物體的質(zhì)量在航天器中所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！B．車對(duì)橋的壓力小于橋?qū)ζ嚨闹С至Α纠?】(多選)2013年6月11日至26日，“神舟十號(hào)”飛船圓滿完成了太空之行，期間還成功進(jìn)行了人類歷史上第二次太空授課，女航天員王亞平做了大量失重狀態(tài)下的精美物理實(shí)驗(yàn)．如圖所示為處于完全失重狀態(tài)下的水珠，下列說法正確的是()A．水珠仍受重力的作用了解汽車過拱形橋的兩種模型（凸形橋和凹形橋）；(1)若汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為v1＝5m/s，求汽車對(duì)橋面的壓力大??；彈簧測(cè)力計(jì)無法測(cè)量物體的重力，但仍能測(cè)量拉力或壓力的大小。A．A點(diǎn)，B點(diǎn)B．B點(diǎn)，C點(diǎn)A．車對(duì)橋的壓力等于汽車的重力C．B點(diǎn)，A點(diǎn)D．D點(diǎn)，C點(diǎn)[答案](1)7600N(2)22.【例1】一輛質(zhì)量為800kg的汽車在圓弧半徑為50m的拱形橋上行駛(g取10m/s2)．5、(多選)(航天器中的失重現(xiàn)象)宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的有()A．A點(diǎn)，B點(diǎn)B．B點(diǎn)，C點(diǎn)地面上有一輛汽車在行駛。D．在飛船內(nèi)將重物掛于彈簧測(cè)力計(jì)上，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0，但重物仍受地球的引力了解汽車過拱形橋的兩種模型（凸形橋和凹形橋）；學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．知道汽車過橋時(shí)的基本受力分析；2.了解汽車過拱形橋的兩種模型（凸形橋和凹形橋）；3.能對(duì)兩種模型進(jìn)行受力分析及結(jié)合運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析；4.了解航天器的失重現(xiàn)象，知道失重現(xiàn)象產(chǎn)生的原因；拱形橋和平面橋有什么區(qū)別各種各樣的橋各種各樣的橋汽車靜止在橋上與通過橋時(shí)的狀態(tài)是否相同？汽車過凸形橋汽車過凸形橋時(shí)可看作做圓周運(yùn)動(dòng)，需要向心力，有：F向=G-FN火車是如何拐彎的汽車過凸形橋時(shí)可看作做圓周運(yùn)動(dòng)，需要向心力，有：F向=G-FN汽車過凸形橋思考：試分析，當(dāng)汽車以越來越大的速度通過拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。地面上有一輛汽車在行駛。根據(jù)上面的分析，汽車速度越大，地面對(duì)它的支持力就越小。當(dāng)速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零，這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是零。此時(shí)小車將會(huì)以極快的速度（第一宇宙速度：7.9km/s）飄在空中繞著地球做圓周運(yùn)動(dòng)。汽車過凹形橋汽車過凹形橋凹形橋（路）常見在于一些需要排水的道路上，如小型水庫泄洪閘的下游、地勢(shì)較低的水浸地段。通過速度過快時(shí)汽車對(duì)地面的壓力較大，人對(duì)座位的壓力也較大。汽車容易爆胎。王亞萍太空水膜實(shí)驗(yàn)航天器的失重問題人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等航天器進(jìn)入軌道后可近似認(rèn)為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重力提供了衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．航天器中的人和物隨航天器一起做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力也是由重力提供的，此時(shí)重力全部用來提供向心力，不對(duì)其他物體產(chǎn)生壓力，即里面的人和物處于完全失重狀態(tài)．A．在飛船內(nèi)可以用天平測(cè)量物體的質(zhì)量能對(duì)兩種模型進(jìn)行受力分析及結(jié)合運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析；0×105N，則汽車允許的最大速率是多少？(g取10m/s2)1、公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時(shí)，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”．如圖所示，汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)()(1)若汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為v1＝5m/s，求汽車對(duì)橋面的壓力大??；3、如圖所示，汽車車廂頂部懸掛一個(gè)輕質(zhì)彈簧，彈簧下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，當(dāng)汽車以某一速度在水平地面上勻速行駛時(shí)彈簧長度為L1；汽車靜止在橋上與通過橋時(shí)的狀態(tài)是否相同？地面上有一輛汽車在行駛。1．知道汽車過橋時(shí)的基本受力分析；地面上有一輛汽車在行駛。2、如下圖所示，質(zhì)量m＝2.A．水珠仍受重力的作用[解析]做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中的物體，所受重力全部提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，處于完全失重狀態(tài)，并非不受重力作用，A、C正確，B、D錯(cuò)誤．無法用天平測(cè)量物體的質(zhì)量。當(dāng)汽車以同一速度勻速通過一個(gè)橋面為圓弧形凸形橋的最高點(diǎn)時(shí)，彈簧長度為L2，下列答案中正確的是()A．在飛船內(nèi)可以用天平測(cè)量物體的質(zhì)量1、公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時(shí)，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”．如圖所示，汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)()地面上有一輛汽車在行駛。人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等航天器進(jìn)入軌道后可近似認(rèn)為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重力提供了衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．航天器中的人和物隨航天器一起做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力也是由重力提供的，此時(shí)重力全部用來提供向心力，不對(duì)其他物體產(chǎn)生壓力，即里面的人和物處于完全失重狀態(tài)．地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。C．B點(diǎn)，A點(diǎn)D．D點(diǎn)，C點(diǎn)(3)汽車對(duì)橋面的壓力過小是不安全的，因此汽車過橋時(shí)的速度不能過大，對(duì)于同樣的車速，拱形橋圓弧的半徑大些比較安全，還是小些比較安全？思考：試分析，當(dāng)汽車以越來越大的速度通過拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？通過速度過快時(shí)汽車對(duì)地面的壓力較大，人對(duì)座位的壓力也較大。5、(多選)(航天器中的失重現(xiàn)象)宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的有()航天器的失重問題在航天器中所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！彈簧測(cè)力計(jì)無法測(cè)量物體的重力，但仍能測(cè)量拉力或壓力的大小。無法用天平測(cè)量物體的質(zhì)量。例題講解【例1】一輛質(zhì)量為800kg的汽車在圓弧半徑為50m的拱形橋上行駛(g取10m/s2)．(1)若汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為v1＝5m/s，求汽車對(duì)橋面的壓力大小；(2)求汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時(shí)恰好對(duì)橋面沒有壓力；(3)汽車對(duì)橋面的壓力過小是不安全的，因此汽車過橋時(shí)的速度不能過大，對(duì)于同樣的車速，拱形橋圓弧的半徑大些比較安全，還是小些比較安全？(4)如果拱形橋的半徑增大到與地球半徑一樣大，汽車要在橋面上騰空，速度至少為多大？(已知地球半徑為6400km)[答案](1)7600N(2)22.4m/s(3)同樣的車速，拱形橋圓弧半徑大些比較安全(4)8000m/s例題講解例題講解【例2】俗話說，養(yǎng)兵千日，用兵一時(shí)．近年來我國軍隊(duì)進(jìn)行了多種形式的軍事演習(xí)．如圖所示，在某次軍事演習(xí)中，一輛戰(zhàn)車以恒定的速度在起伏不平的路面上行進(jìn)，則戰(zhàn)車對(duì)路面的壓力最大和最小的位置分別是()A．A點(diǎn)，B點(diǎn)B．B點(diǎn)，C點(diǎn)C．B點(diǎn)，A點(diǎn)D．D點(diǎn)，C點(diǎn)C例題講解當(dāng)速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零，這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是零。了解汽車過拱形橋的兩種模型（凸形橋和凹形橋）；當(dāng)汽車以同一速度勻速通過一個(gè)橋面為圓弧形凸形橋的最高點(diǎn)時(shí)，彈簧長度為L2，下列答案中正確的是()(4)如果拱形橋的半徑增大到與地球半徑一樣大，汽車要在橋面上騰空，速度至少為多大？(已知地球半徑為6400km)思考：試分析，當(dāng)汽車以越來越大的速度通過拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？C．汽車所需的向心力就是橋面對(duì)車的支持力(1)若汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為v1＝5m/s，求汽車對(duì)橋面的壓力大??；人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等航天器進(jìn)入軌道后可近似認(rèn)為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重力提供了衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．航天器中的人和物隨航天器一起做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力也是由重力提供的，此時(shí)重力全部用來提供向心力，不對(duì)其他物體產(chǎn)生壓力，即里面的人和物處于完全失重狀態(tài)．彈簧測(cè)力計(jì)無法測(cè)量物體的重力，但仍能測(cè)量拉力或壓力的大小。1、公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時(shí)，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”．如圖所示，汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)()[解析]做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中的物體，所受重力全部提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，處于完全失重狀態(tài)，并非不受重力作用，A、C正確，B、D錯(cuò)誤．0×105N，則汽車允許的最大速率是多少？(g取10m/s2)汽車靜止在橋上與通過橋時(shí)的狀態(tài)是否相同？A．在飛船內(nèi)可以用天平測(cè)量物體的質(zhì)量在航天器中所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！[解析]做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中的物體，所受重力全部提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，處于完全失重狀態(tài)，并非不受重力作用，A、C正確，B、D錯(cuò)誤．了解汽車過拱形橋的兩種模型（凸形橋和凹形橋）；地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。[解析]做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中的物體，所受重力全部提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，處于完全失重狀態(tài)，并非不受重力作用，A、C正確，B、D錯(cuò)誤．5、(多選)(航天器中的失重現(xiàn)象)宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的有()【例1】一輛質(zhì)量為800kg的汽車在圓弧半徑為50m的拱形橋上行駛(g取10m/s2)．4m/s(3)同樣的車速，D．為了防止爆胎，車應(yīng)低速駛過1．知道汽車過橋時(shí)的基本受力分析；1．知道汽車過橋時(shí)的基本受力分析；例題講解【例3】(多選)2013年6月11日至26日，“神舟十號(hào)”飛船圓滿完成了太空之行，期間還成功進(jìn)行了人類歷史上第二次太空授課，女航天員王亞平做了大量失重狀態(tài)下的精美物理實(shí)驗(yàn)．如圖所示為處于完全失重狀態(tài)下的水珠，下列說法正確的是()A．水珠仍受重力的作用B．水珠受力平衡C．水珠所受重力等于所需的向心力D．水珠不受重力的作用AC例題講解[解析]做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中的物體，所受重力全部提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，處于完全失重狀態(tài)，并非不受重力作用，A、C正確，B、D錯(cuò)誤．隨堂練習(xí)1、公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時(shí)，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”．如圖所示，汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)()A．車對(duì)橋的壓力等于汽車的重力B．車對(duì)橋的壓力小于橋?qū)ζ嚨闹С至．汽車所需的向心力就是橋面對(duì)車的支持力D．為了防止爆胎，車應(yīng)低速駛過D例題講解2、如下圖所示，質(zhì)量m＝2.0×104kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為60m，如果橋面承受的壓力不超過3.0×105N，則汽車允許的最大速率是多少？(g取10m/s2)例題講解3、如圖所示，汽車車廂頂部懸掛一個(gè)輕質(zhì)彈簧，彈簧下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，當(dāng)汽車以某一速度在水平地面上勻速行駛時(shí)彈簧長度為L1；當(dāng)汽車以同一速度勻速通過一個(gè)橋面為圓弧形凸形橋的最高點(diǎn)時(shí)，彈簧長度為L2，下列答案中正確