杭州市实验外国语学校高一物理第六章第八节生活中的圆周运动课件 人教 必修2.ppt

《杭州市实验外国语学校高一物理第六章第八节生活中的圆周运动课件 人教 必修2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《杭州市实验外国语学校高一物理第六章第八节生活中的圆周运动课件 人教 必修2.ppt（30页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、6.8 生活中的圆周运动生活中的圆周运动杭州市实验外国语学校杭州市实验外国语学校2021/8/8 星期日1轮缘轮缘铁轨铁轨(轨距轨距)一、铁路的弯道一、铁路的弯道1、火车做匀速直线运动和匀速转弯、火车做匀速直线运动和匀速转弯运动状态是否相同？运动状态是否相同？2021/8/8 星期日2GFNF弹弹2、火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁、火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？轨如何对火车提供水平方向的向心力？a a：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。b b：外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的

2、向心力。外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。2021/8/8 星期日3轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！和车轮极易受损！3、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？例例1、火车速度为、火车速度为30m/s，弯道的半径，弯道的半径R=900m，火车的质量，火车的质量m=8105kg，转弯时轮缘，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？对轨道侧向的弹力多大？2

3、021/8/8 星期日4让重力和支持力的合力提供向心力，来减让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。少外轨对轮缘的挤压。FNGoF4、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？一些可行的方案吗？2021/8/8 星期日5例例2、若火车质量为、若火车质量为m，转弯半径为，转弯半径为r，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为倾角为，请问火车的速度为多大？，请问火车的速度为多大？(LH2021/8/8 星期日6知知:当当v=v0时：时：当当vv0时：时：当当vG，即汽车对桥的压力大于其所受重力，即汽车对桥

4、的压力大于其所受重力，处于超重状态。处于超重状态。2、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？的压力怎样？二、拱形桥二、拱形桥 1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？相同？2021/8/8 星期日12vGFN FNG 即汽车对桥的压力小于其所受重力，即汽车对桥的压力小于其所受重力，处于失重状态。处于失重状态。3、汽车过凸桥时，在最高点时，车对凸桥、汽车过凸桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？的压力又怎样？二、拱形桥二、拱形桥2021/8/8 星期日13 当汽车行驶速度越大，汽车对桥面的压当汽车行驶速度越大，

5、汽车对桥面的压力越小。当力越小。当 时，压力时，压力FN为零。为零。处于完全失重状态。处于完全失重状态。4、若汽车的运动速度变大，压力如何变、若汽车的运动速度变大，压力如何变化？化？二、拱形桥二、拱形桥2021/8/8 星期日14思考与讨论：思考与讨论：地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？的压力是多少？2021/8/8 星期日15三三.航天

6、器中的失重现象航天器中的失重现象在绕地球做匀速圆周运动的宇宙在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中的宇航员，除了地球引力飞船中的宇航员，除了地球引力外，还可能受到飞船座舱对他的外，还可能受到飞船座舱对他的支持力支持力FN由由得得当当时时,座舱对他的支持力座舱对他的支持力FN=0,航天员处于完全失重状态航天员处于完全失重状态2021/8/8 星期日16四、离心运动四、离心运动A做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力时，就做逐渐或不足以提供圆周运动所需向心力时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动就叫离心运动。远离圆心的运动，这种运动就叫

7、离心运动。返回返回返回返回2021/8/8 星期日17 物体做圆周运动要满足什么条件？物体做圆周运动要满足什么条件？当当F合合=Fn，做圆周运动，做圆周运动当当F合合=0 或或F合合 Fn，做向心，做向心(近心近心)运动运动做离心运动做离心运动2021/8/8 星期日18vFNGFN G，二、凹桥二、凹桥小结小结 一、火车转弯一、火车转弯:2021/8/8 星期日19当当 时，压力时，压力FN为零为零。航天员处于完全失重状态航天员处于完全失重状态三、凸桥三、凸桥GFNv2021/8/8 星期日20四、离心运动四、离心运动A做圆周运动的物做圆周运动的物做圆周运动的物做圆周运动的物体，在所受合外力

8、突体，在所受合外力突体，在所受合外力突体，在所受合外力突然消失或不足以提供然消失或不足以提供然消失或不足以提供然消失或不足以提供圆周运动所需向心力圆周运动所需向心力圆周运动所需向心力圆周运动所需向心力时，就做逐渐远离圆时，就做逐渐远离圆时，就做逐渐远离圆时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动心的运动，这种运动心的运动，这种运动心的运动，这种运动就叫离心运动。就叫离心运动。就叫离心运动。就叫离心运动。返回返回返回返回当当F合合=Fn，做圆周运动，做圆周运动当当F合合=0 或或F合合 Fn，做向心，做向心(近心近心)运动运动2021/8/8 星期日21例例3、已知火车速度为、已知火车速度为30m/s

9、，弯道的半径，弯道的半径 r=900m，火车的质量为，火车的质量为8105kg。1、转弯时所需要的向心力多大？、转弯时所需要的向心力多大？2、若轨道不受轮缘的挤压，轨道与水平、若轨道不受轮缘的挤压，轨道与水平面的夹角面的夹角是多大？是多大？3、若轨距为、若轨距为d=1.4m，此时内外轨的高度，此时内外轨的高度差差h是多少？是多少？(很小时，近似有很小时，近似有tan =sin)4、若火车速度为、若火车速度为40m/s，此时轮缘的受力，此时轮缘的受力情况如何？情况如何？2021/8/8 星期日22课堂练习课堂练习P59问题与练习问题与练习 1、2、3、4、5作业作业 思考思考P60问题与练习问题

10、与练习 1、2、42021/8/8 星期日2368 问题与练习参考解答：问题与练习参考解答：1.解解：小螺丝钉做匀速圆周运动所需要的小螺丝钉做匀速圆周运动所需要的向心力向心力F由转由转盘提供，盘提供，根据牛顿第三运动定律，小螺丝钉将给转盘向根据牛顿第三运动定律，小螺丝钉将给转盘向外的作用力，转盘在这个力的作用下，将对转轴产生作外的作用力，转盘在这个力的作用下，将对转轴产生作用力，大小也是用力，大小也是F。F=m r 42n2=78 877N=2.解：解：假设汽车不发生侧滑，完全由假设汽车不发生侧滑，完全由静摩擦力提供向心静摩擦力提供向心力。力。而需要的向心力的最大值，根据牛顿第二运动定律，而需

11、要的向心力的最大值，根据牛顿第二运动定律，为为：F=m v2/r=1.6104N1.4104N所以静摩擦力不足以提供相应的向心力，汽车以所以静摩擦力不足以提供相应的向心力，汽车以72Km/h的速度拐弯时，的速度拐弯时，将会发生侧滑将会发生侧滑2021/8/8 星期日243.解解：（：（1）汽车在桥顶部做圆周运动，重力）汽车在桥顶部做圆周运动，重力G和支持和支持力力FN的合力提供向心力，即的合力提供向心力，即 GFN=m v2/r得汽车所受支持力得汽车所受支持力FN=Gm v2/r=7440N根据牛顿第三运动定律得，汽车对桥顶的压力大小也根据牛顿第三运动定律得，汽车对桥顶的压力大小也是是7440

12、N。（2）根据题意，汽车对桥顶没有压力时，即）根据题意，汽车对桥顶没有压力时，即FN=0，对，对应的速度为应的速度为V，=22.1m=79.6Km/h。（3）汽车在桥顶做圆周运动，重力）汽车在桥顶做圆周运动，重力G和支持力和支持力FN的合的合力提供向心力，力提供向心力，即即 GFN=m v2/r，汽车所受支持力汽车所受支持力 FN=Gm v2/r，对于相同的行驶速度，拱桥圆弧半径越大，桥面所受对于相同的行驶速度，拱桥圆弧半径越大，桥面所受压力越大，汽车行驶越安全。压力越大，汽车行驶越安全。（4）根据第二问的结果，对应的速度为）根据第二问的结果，对应的速度为V0，得得V0=7.9Km/s2021

13、/8/8 星期日254.解解：设小孩的质量为设小孩的质量为m，小孩到绳子的悬点的距离为，小孩到绳子的悬点的距离为L，小孩运动到最低点的速度大小为小孩运动到最低点的速度大小为v，小孩在最低点受，小孩在最低点受到支持力为到支持力为FN。将最低点的重力势能定为。将最低点的重力势能定为0，以最高，以最高点为初状态，根据机械能守恒定律点为初状态，根据机械能守恒定律(或动能定理或动能定理)得得:mgL(1-cos60)=m v2/2根据牛顿运动定律得根据牛顿运动定律得:FNmg=m v2/L解得解得 FN=mg 1+2(1-cos60)=2mg=490N根据牛顿第三运动定律可知，秋千板摆到电低点时根据牛顿

14、第三运动定律可知，秋千板摆到电低点时，小孩对秋千板的小孩对秋千板的压力大小为压力大小为490N。2021/8/8 星期日265.解：解：设物体的的质量为设物体的的质量为m，物体运动到圆轨道的最高点的，物体运动到圆轨道的最高点的速度为速度为v，受到圆轨道的压力为，受到圆轨道的压力为FN。将物体在圆轨道最。将物体在圆轨道最高点的重力势能定为高点的重力势能定为0，以开始滚下点点为初状态，以开始滚下点点为初状态，根据机械能守恒定律得根据机械能守恒定律得 mg(h2R)=m v2/2根据牛顿运动定律得，根据牛顿运动定律得，FN+mg=m v2/R解得解得 h=由于由于FN0，所以，所以h5R/2,即即h

15、至少为至少为2.5R。2021/8/8 星期日272021/8/8 星期日282021/8/8 星期日299、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/12/262022/12/26Monday,December 26,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 12:32:31 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,December 26

16、,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202214、他乡生白发，旧国见青山。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、比不了得就不比，得不到的就不要。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、行动出成果，工作出财富。2022/12/262022/12/2626 December 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/12/262022/12/2620

17、22/12/262022/12/269、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12/262022/12/26Monday,December 26,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 12:32:31 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,Decemb

18、er 26,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、楚塞三湘接，荆门九派通。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/12/262022/12/2626 December 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/12/262022/12/262022/1

19、2/262022/12/269、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/12/262022/12/26Monday,December 26,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 12:32:31 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,December 26,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力

20、，自胜者强。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/262022/12/2626 December 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/26MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日30