湖南省湘潭市凤凰中学高中物理 5.7 生活中的圆周运动导学案 文(1).doc

湖南省湘潭市凤凰中学高中物理 5.7 生活中的圆周运动导学案 文姓名: 班级： 组次：一学习目标: 1能定性分析火车转弯外轨比内轨高的原因2能定量分析汽车过拱形桥最高点与凹形桥最低点的压力问题3知道航天器中的失重的本质4知道离心运动及产生的条件，了解离心运动的应用和防止二学习过程:1.火车转弯(1)当火车内外轨道高度相同时，转弯所需的向心力由_提供； (2)当外轨高度高于内轨，火车按设计速度行驶时，火车转弯所需的向心力由_提供；当火车实际行驶速度大于设计速度时，其转弯所需的向心力由_提供；(3)若两轨道间距为d，外轨比内轨高h，轨道转弯半径为r， 则此处轨道的设计转弯速度为_。2汽车转弯(1)当路面水平时转弯所需的向心力由_提供，若转弯半径为r，路面与车轮之间的最大静摩擦为车重的k倍，汽车转弯的最大速度为_； (2)在高速公路的转弯处，公路外沿设计的比内沿略高，若汽车以设计速度转弯时，汽车转弯的向心力由_提供。思考：试分析摩托车、自行车转弯时向心力的来源。二、汽车过拱桥问题的研究1汽车通过拱形桥顶端时，向心力由_提供，向心加速度方向_，所以汽车处于_(填超重或失重)状态，车对桥的压力_车的重力；2汽车通过凹形桥底端时，向心力由_提供，向心加速度方向_，所以汽车处于_(填超重或失重)状态，车对桥的压力_车的重力。例题分析：例1：一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径r=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10ms2求：(1)若桥面为凹形，汽车以20ms的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大? (2)若桥面为凸形，汽车以l0ms的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大? (3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力实战演练1铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为(下图示)，弯道处的圆弧半径为r，若质量为m的火车转弯时速度小于，则( )a内轨对内侧车轮轮缘有挤压b外轨对外侧车轮轮缘有挤压c这时铁轨对火车的支持力等于mg/cos d这时铁轨对火车的支持力大于mg/cos2在下列情况中，汽车对凸形桥顶部的压力最小的是( )a以较小的速度驶过半径较大的桥 b以较小的速度驶过半径较小的桥 c以较大的速度驶过半径较大的桥 d以较大的速度驶过半径较小的桥三、航天器中的失重现象航天器中绕地球做圆周运动所需的向心力由_提供，当航天器的速度v=_时，航天器座舱对航天员的支持力为0，此时航天员处于失重状态。问题：有人说航天器的失重原因是它离地球太远，从而摆脱了地球的引力，你认为这种说法对吗？为什么？四、离心运动 引导：做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?发表你的见解并说明原因 合作交流：请同学们结合生活实际，举出物体做离心运动的例子在这些例子中，离心运动是有益的还是有害的?你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗?实战演练1火车在转弯行驶时，需要靠铁轨的支持力提供向心力。下列关于火车转弯的说法中正确的是 ( )a在转弯处使外轨略高于内轨 b在转弯处使内轨略高于外轨c在转弯处使内轨、外轨在同一水平高度d在转弯处火车受到的支持力竖直向上2汽车以定速率通过拱桥时，下列说法中正确的是 ( )a在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力b在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力c在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力d汽车以恒定的速率过桥时，汽车所受的合力为零3. 关于铁道转弯处内外铁轨间有高度差，下列说法中正确的是（ ）a. 可以使火车顺利转弯，减少车轮与铁轨间的摩擦b. 火车转弯时，火车的速度越小，车轮对内侧的铁轨测侧向压力越小c. 火车转弯时，火车的速度越大，车轮对外侧的铁轨测侧向压力越大d. 外铁轨略高于内铁轨，使得火车转弯时，由重力和支持力的合力提供了部分向心力4. 如图1所示，在高速公路的拐弯处，路面筑得外高内低，即当车向左拐弯时，司机右侧的路面比左侧的