生活中的圆周运动#学案.pdf

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1、2015 高一物理学案必修二第 5 章1 生活中的圆周运动【自学质疑 】请举出生活中哪些物体做圆周运动？一、铁路的弯道：思考 1、汽车在转弯时，谁提供向心力思考 2、了解火车车轮的特点以及如何放置在铁轨上？思考 3、 如果火车转弯处内、外轨道无高度差时，谁提供向心力？算算看: 火车速度为30m/s，弯道的半径R =900m，火车的质量m =8105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？思考 4、如果你是一位铁路设计师，在火车转弯处应采取什么措施才能避免火车车轮对铁轨挤压造成危害？（转弯半径一定）思考 5、 外轨垫高后转弯时的运动平面是在水平的还是与斜面平行的平面上？思考 6、若内、外高度差对应

2、倾角为，转弯半径为R，火车的速度为多大时，恰好无侧压力？2015 高一物理学案必修二第 5 章2 思考 7、 当火车速度tangRv时，火车车轮对外轨还是内轨产生挤压？当火车速度tangRv时，火车车轮又对哪轨道产生挤压？二、汽车过桥1、拱形桥：思考 8、质量为 m 的汽车以恒定的速率v 通过半径为r 的拱桥， 如图所示， 求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？拓展： 如果把地球看作一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球r 的半径， 地面上有一辆质量为 m的汽车在行驶。（ 1） 汽车速度为多大时， 汽车对地面的压力为0？此时驾驶员与座椅之间的压力是多少？（ 2）若地球半径r=6400km，g=10m

3、/s2, 此时汽车速度为多大？2、凹形桥：R 2015 高一物理学案必修二第 5 章3 思考 9、汽车以恒定的速率v 通过半径为r 的凹型桥面，如图所示，求汽车在最低点时对桥面的压力是多大？【随堂训练】1、在铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了( ) A、设计时为了美观大方B、防止在规定速度转弯时，火车轮挤压外轨C、防止在规定速度转弯时，火车轮挤压内轨D、使火车车身倾斜，利用支持力一个分力提供转弯所需向心力2、如图所示，一辆汽车以一定的速率通过某丘陵地区，下列说法中正确的是（）A、汽车在 a 处时压力大于其重力B、汽车在 b 处时压力等于其重力C、汽车在 c 处时压力大于其重力D、三处压

4、力均等于其重力3、 质量m=100t 的火车在轨道上行驶, 火车内外轨连线与水平面夹角为370, 弯道半径R=30m 。(1) 当火车的速度v1=10m/s 时, 轨道何处受侧压力?方向如何 ? (2) 当火车的速度v2=15m/s 时, 轨道何处受侧压力?方向如何 ? (3) 当火车的速度v3=20m/s 时, 轨道何处受侧压力?方向如何 ? 4、一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面。R BCA2015 高一物理学案必修二第 5 章4 (1) 若桥面为凹形，汽车以20m/s 通过桥面最低点时，对桥面的压力是多大？(2) 若桥面为凸形，汽车以10m/s 通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？(3) 汽车以多大速度凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？5、游乐场的过山车可以底朝上地在圆轨道上运行，游客却不会不掉下，我们把这种情况抽象成下图所示的物理模型，小求从高为h 处静止沿弧行轨道进入圆轨道运动只要h 大于一定值小球就可以通过圆轨道的最高点而不脱离轨道，如果已知圆轨道的半径R,不考虑摩擦等其它力 . 求： 过山车运动到圆轨道最高点的速度为多大时，人与坐椅以及安全带之间均无作用力？