生活中的圆周运动(教育精品).ppt

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1、生生活活中中的的圆圆周周运运动动问题导学问题导学1 1、汽车在水平道路上拐弯为什么要减速？、汽车在水平道路上拐弯为什么要减速？2 2、为什么高速公路在弯道处要设计成倾斜路面？、为什么高速公路在弯道处要设计成倾斜路面？3 3、为什么生活中见到的桥梁要设计成拱形而不是凹形、为什么生活中见到的桥梁要设计成拱形而不是凹形？4 4、在水流星表演中，怎样保证即使运动到最高点时水、在水流星表演中，怎样保证即使运动到最高点时水都不会洒出？都不会洒出？1 1、汽车在水平道路上拐弯为什么要减速？、汽车在水平道路上拐弯为什么要减速？2 2、为什么高速公路在弯道处要设计成倾斜路面？、为什么高速公路在弯道处要设计成倾斜

2、路面？汽车在平直轨道上：汽车在平直轨道上：汽车在倾斜轨道上：汽车在倾斜轨道上：静摩擦力提供向心力。静摩擦力提供向心力。车速较大时，汽车容易车速较大时，汽车容易滑出路面，造成事故。滑出路面，造成事故。向心力由向心力由mg、N 以及以及f 的合力提供的合力提供Nmgf典型例题：典型例题：1.1.如图甲所示，凸形拱桥半径为如图甲所示，凸形拱桥半径为R，汽车过桥时在顶，汽车过桥时在顶端的最大速度是多少？端的最大速度是多少？1.1.一辆质量为一辆质量为800 kg800 kg的汽车在圆弧半径为的汽车在圆弧半径为50 m50 m的拱桥上的拱桥上行驶行驶(g g取取10 m/s10 m/s2 2)(1)(1

3、)若汽车到达桥顶时速度为若汽车到达桥顶时速度为v v1 15 5 m/sm/s，汽车对桥面的压，汽车对桥面的压力是多大？力是多大？(2)(2)汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？(3)(3)汽车对桥面的压力过小是不安全的，因此汽车过桥时汽车对桥面的压力过小是不安全的，因此汽车过桥时的速度不能过大对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大的速度不能过大对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？些比较安全，还是小些比较安全？(4)(4)如果拱桥的半径增大到与地球半径一样大，汽车要在如果拱桥的半径增大到与地球半径一样大，汽车要在桥面上

4、腾空，速度至少为多大？桥面上腾空，速度至少为多大？(已知地球半径为已知地球半径为6 400 km)6 400 km)针对训练：针对训练：典型例题：典型例题：2.2.如图乙所示，长为如图乙所示，长为R的轻绳一端系一小球在竖直平面的轻绳一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？内做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？实例实例1 1：水流星：水流星 实例实例2 2：过山车：过山车2.2.用长用长L L0.6 m0.6 m的绳系着装有的绳系着装有m m0.5 kg0.5 kg水的小水的小 桶，在竖直平面内做圆周运动，成为桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星水流星”求：求：(

5、g g10 m/s10 m/s2 2)(1)(1)在最高点水不流出的最小速度为多少？在最高点水不流出的最小速度为多少？(2)(2)若过最高点时速度为若过最高点时速度为3 3 m/sm/s，此时水对桶底的压力，此时水对桶底的压力为多大？为多大？针对训练：针对训练：典型例题：典型例题：3.3.如果图乙为长为如果图乙为长为R的轻杆一端系一小球在竖直平面内的轻杆一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？当小球在做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？当小球在最高点速度最高点速度v v1 12 2 时，求杆对球的作用力；当小球在时，求杆对球的作用力；当小球在最高点速度最高点速度v

6、v2 20.5 0.5 时，求杆对球的作用力时，求杆对球的作用力vo线拴小球线拴小球v vo o杆拴小球杆拴小球vo穿在光滑环穿在光滑环穿在光滑环穿在光滑环形轨道上小形轨道上小形轨道上小形轨道上小球的运动球的运动球的运动球的运动v小球在内径略大小球在内径略大小球在内径略大小球在内径略大于小球直径的光于小球直径的光于小球直径的光于小球直径的光滑圆管内运动滑圆管内运动滑圆管内运动滑圆管内运动o小球在光滑环形小球在光滑环形小球在光滑环形小球在光滑环形轨道内侧运动轨道内侧运动轨道内侧运动轨道内侧运动voGGF FN NGGF FN NF FN NGGGGF FN NF FN NGGGGF FN NF

7、FN NGGGGF FN N3.3.长长L L0.5 m0.5 m、质量可忽略的杆，其下端固定于、质量可忽略的杆，其下端固定于O O点，点，上端连有质量上端连有质量m m2 kg2 kg的小球，它绕的小球，它绕O O点在竖直平面内点在竖直平面内做圆周运动当通过最高点时，如图所示，求下列情做圆周运动当通过最高点时，如图所示，求下列情况下杆受到的力况下杆受到的力(计算出大小，并说明是拉力还是压计算出大小，并说明是拉力还是压力力)(g g取取10 m/s10 m/s2 2)(1)(1)当当v v1m/s1m/s时，杆受到的力为多少，是什么力？时，杆受到的力为多少，是什么力？(2)(2)当当v v4m

8、/s4m/s时，杆受到的力为多少，是什么力？时，杆受到的力为多少，是什么力？针对训练：针对训练：4.4.在杂技节目在杂技节目“水流星水流星”的表演中，碗的质量的表演中，碗的质量m m1 10.1 kg0.1 kg，内部盛水质量，内部盛水质量m m2 20.4 kg0.4 kg，拉碗的绳子，拉碗的绳子长长l l0.5 m0.5 m，使碗在竖直平面内做圆周运动，如果碗，使碗在竖直平面内做圆周运动，如果碗通过最高点的速度通过最高点的速度v v1 19 9 m/sm/s，通过最低点的速度，通过最低点的速度v v2 210 10 m/sm/s，求：，求：(1)(1)碗在最高点时绳的拉力及水对碗的压力；碗在最高点时绳的拉力及水对碗的压力；(2)(2)碗在最低点时绳的拉力及水对碗的压力碗在最低点时绳的拉力及水对碗的压力(g g10 m/s10 m/s2 2)针对训练：针对训练：