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、铁路和高速公路的转弯处以及赛车场铁路和高速公路的转弯处以及赛车场的环形车道，为什么路面总是倾斜的的环形车道，为什么路面总是倾斜的外侧高、内侧低外侧高、内侧低(如下图所示如下图所示)?6-4 生生 活活 中中 的的 圆圆 周周 运运 动动分析清楚向心力的来源是解决圆周运动问题的关键(1)当物体做匀速圆周运动时，物体所受的合力始终指向圆心，提供向心力(2)物体做变速圆周运动时，它所受的合力不一定就是向心力，但在某些特殊位置，合力也可能就是向心力.解决圆周运动问题的关键解决圆周运动问题的关键一、一、汽车转弯问题分析汽车转弯问题分析1.水平圆弧路面转弯水平圆弧路面转弯：问题：问题：汽车汽车a an n

2、方向如何方向如何？汽车受哪些力的作用汽车受哪些力的作用？何力提供？何力提供F Fn n？F Fn n的表达式？汽车做的表达式？汽车做匀速圆周运动的最大速匀速圆周运动的最大速度与何因素有关？度与何因素有关？指向圆弧中心指向圆弧中心Ff2.倾斜圆弧路面转弯倾斜圆弧路面转弯：问题：问题：汽车汽车a an n方向如何方向如何？汽车受哪些力的作用汽车受哪些力的作用？何力提供？何力提供F Fn n？F Fn n的表达式？汽车做的表达式？汽车做匀速圆周运动的速度与匀速圆周运动的速度与何因素有关？何因素有关？若汽车的若汽车的v大于或小于该值，汽车受力有何变化？大于或小于该值，汽车受力有何变化？比较两种情况异同

3、点比较两种情况异同点指向指向水平水平圆弧中心圆弧中心合力合力二、二、火车转弯问题分析火车转弯问题分析问题：问题：轮缘的作用轮缘的作用？转弯处外轨道略高于内轨转弯处外轨道略高于内轨趋势趋势问题：问题：火车转弯时，圆周运火车转弯时，圆周运动的平面是哪个动的平面是哪个？圆心？圆心在哪里？在哪里？a an n的方向向哪的方向向哪？F Fn n由何力提供？由何力提供？火火车做匀速圆周运动车做匀速圆周运动的速度与何因素有关？的速度与何因素有关？若火车的若火车的v大于或小于该值，会出现什么情况？大于或小于该值，会出现什么情况？与汽车转弯相似处与汽车转弯相似处？三、三、汽车过汽车过拱形桥拱形桥和和凹形路面凹形

4、路面问题分析问题分析“飞车飞车”现象现象1.拱形桥：拱形桥：汽车过拱形桥的最高点汽车过拱形桥的最高点超失重？超失重？失重失重-完全失重完全失重汽车过拱形桥的非最高点汽车过拱形桥的非最高点 汽车过凹形路面的最低点时汽车过凹形路面的最低点时2.凹形路面：凹形路面：超失重？超失重？超重超重一一辆辆卡卡车车在在丘丘陵陵地地区区匀匀速速行行驶驶，地地形形如如图图所所示示，由由于于轮轮胎胎太太旧旧，途途中中爆爆胎胎，爆胎可能性最大的地段应是爆胎可能性最大的地段应是()四、四、航天器中的失重现象航天器中的失重现象 太空舱中静止的小球、宇航员等是否受地球引太空舱中静止的小球、宇航员等是否受地球引力作用？力作用

5、？航航天天器器绕绕地地心心做做匀匀速速圆圆周周运运动动，若若引引力力完完全全提提供供其其做做圆圆周周运运动动的的向向心心力力，则则航航天天器处于完全失重状态器处于完全失重状态 任任何何关关闭闭发发动动机机且且不不受受阻阻力力的的飞飞行行器器中中，都都是是完完全全失失重重的的环环境境，例例如如，向向空空中中任任何何方方向向抛抛出出的的容容器器，不不计计阻阻力力，其其中中的的所所有有物物体体都处于完全失重状态都处于完全失重状态五、离心运动五、离心运动问题：问题：1.汽车转弯时为何限速汽车转弯时为何限速？速度过大会怎样？速度过大会怎样？2.洗衣机甩干衣物时有洗衣机甩干衣物时有何现象何现象？3.短道速

6、滑运动员一旦短道速滑运动员一旦发生碰撞会怎样？发生碰撞会怎样？若F合0，则物体做直线运动(1)定定义义：做做圆圆周周运运动动的的物物体体，在在合合力力突突然然消消失失或或者者合合力力不不足足以以提提供供它它做做圆圆周周运运动动所所需需的的向向心心力力时时，物物体体将将做做逐逐渐渐远远离离圆圆心心的运动，这种运动叫离心运动的运动，这种运动叫离心运动(2)离离心心运运动动的的受受力力特特点点：物物体体做做离离心心运运动动并并不不是是物物体体受受到到离离心心力力作作用用，而而是是由由于于外外力力不不能能提提供供足足够够的的向向心心力力所所谓谓“离离心心力力”也是由效果命名的，实际并也是由效果命名的，实际并不存在不存在离心运动离心运动在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力由车轮与路面间的静摩擦力提供的向心力由车轮与路面间的静摩擦力提供如果转弯时速度过大，所需向心力如果转弯时速度过大，所需向心力F很大，很大，大于最大静摩擦力大于最大静摩擦力Ffmax，汽车将做离心运动，汽车将做离心运动而造成交通事故因此，在转弯处，为防止而造成交通事故因此，在转弯处，为防止离心运动造成危害：一是限定车辆的转弯速离心运动造成危害：一是限定车辆的转弯速度；二是把路面筑成外高内低的斜坡以增大度；二是把路面筑成外高内低的斜坡以增大向心力向心力书后练习书后练习