【物理】生活中的圆周运动 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、过山车真的可以悬空运行吗？真or假生活中的圆周运动火 车 转 弯汽 车 过 拱 形 桥航 天 器 中 的 失 重 现 象离 心 运 动1235目录小 结4火 车 转 弯11火车转弯为什么火车超速会脱轨呢？1火车转弯火车转弯时可看作做匀速圆周运动，如果火车内外轨道一样高，火车受哪些力？谁充当向心力？轮缘踏面铁轨火车质量太大，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损，如何改进？mgNF1火车转弯火车转弯时可看作做匀速圆周运动，如果火车外轨比内轨高，火车受哪些力？谁充当向心力？NGF1火车转弯NGF质量为m的火车转弯时，做匀速圆周运动的轨道半径为r，轨道的倾角为，求火车速度多大时对轨道无侧向

2、压力。r解：火车转弯的限定速度思考:(1)如果 ，对外轨还是内轨有挤压？(2)如果 ，对外轨还是内轨有挤压？视频中火车脱轨的原因?汽车过拱形桥22汽车过拱形桥p过最高点问题1:向心力由什么力提供？汽车属于超重还是失重状态？问题2：随着汽车的速度增大，是否有一个临界速度？问题3：大于这个临界速度后，物体做什么运动？FNGG 超重状态汽车过凹形桥的速度不宜过大,否则过大,汽车可能压坏凹型桥或者爆胎高速行驶会出现什么事故？航 天 器 中 的 失 重 现 象33航天器中的失重现象思考与讨论：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

3、面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？当当时时0=NF此时汽车脱离桥面，做平抛运动，汽车中的物体完全处于失重状态3航天器中的失重现象上面“思考与讨论”中描述的场景其实已经实现了，不过不是在汽车上，而是在航天器中。我们以绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船为例作些说明。当飞船距地面高度为 100200 km 时，它的轨道半径近似等于地球半径 R，航天员受到的地球引力近似等于他在地面受到的重力 mg。航天员处于完全失重状态航天员处于完全失重状态当当时时0=NF离 心 运 动44离心运动离心抛掷离心抛掷离心脱水离心脱水离心分离离心分离离心甩干离心甩干4离心运动供提供物体做圆周运动的力需物体

4、做圆周运动所需的力匀速圆周运动离心运动向心运动“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动4离心运动在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力大于最大静摩擦力 F,F,汽车将做离心运动而造成交通事故，因此在公路弯道处汽车必须限速。(1)汽车在公路转弯处的限速 高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮、飞轮内部分子间的作用力不足以提供所需的向心力时，离心运动会便它们破裂，甚至酿成事故。为了防止事故的发生，通常还要在砂轮和飞轮的外侧加装一个防护罩。(2)转动的砂轮、飞轮限速并加防护罩小结55小结 生活中有很多运动都可以看作圆周运动，解决这类问题的关键就是：（1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；处理圆周运动问题的一般步骤：选准研究对象进行受力分析。（2）进行受力分析，画出受力分析图;（3）求出在半径方向的合力，即向心力；（4）用牛顿第二定律 结合匀速圆周运动的特点列方程求解。感谢观看T H A N K S F O R W A T C H I N G