学沪科版必修2 2.3圆周运动的实例分析 课件（1）(29张）.ppt

2 3圆周运动的实例分析 核心要点突破 课堂互动讲练 课前自主学案 知能优化训练 2 3 课标定位 学习目标 1 理解向心力的来源 并能对具体实例进行分析和计算 2 掌握牛顿第二定律在圆周运动中的应用 3 通过具体分析生活中的圆周运动问题 掌握处理这类问题的思路和方法 重点难点 竖直面内的圆周运动问题 列车转弯及拱形桥问题 课前自主学案 一 分析游乐场中的圆周运动1 受力分析 1 过山车在轨道顶部时要受到 和轨道对车的 作用 这两个力的 提供过山车做圆周运动的向心力 2 当过山车恰好经过轨道顶部时 弹力为零 此时 提供向心力 重力 弹力 合力 重力 临界速度 压力 思考感悟 在游乐场 我们乘坐过山车时 常常会被吓得高声尖叫 心惊胆战 过山车能从高高的圆形轨道顶部轰然而过 车与人却不掉下来 这是为什么呢 提示 当过山车在竖直面内做圆周运动到达最高点时 所需要的向心力由其重力和轨道对车的作用力来提供 当所需要的向心力大于或等于车的重力时 车与人就不会掉下来 二 研究运动物体转弯时的向心力1 自行车转弯时要向转弯处的内侧倾斜 由 的作用力与 的合力作为转弯所需要的向心力 2 汽车在水平路面上转弯时由地面的 提供向心力 3 火车转弯时的向心力由 和铁轨对火车的 的合力提供 其向心力方向沿 方向 地面 对车 重力 摩擦力 重力 支持力 水平 核心要点突破 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 乘坐游乐园的翻滚过山车 质量为m的人随车在竖直平面内旋转时 下列说法中正确的是 a 车在最高点时 车在轨道内侧 人处于倒坐状态 被保险带拉住 没有保险带 人就会掉下来b 人在最高点时对座位仍可能产生压力 但压力一定小于mgc 人在最低点时对座位的压力等于mgd 人在最低点时对座位的压力大于mg 在火车转弯处 外轨高于内轨 如图2 3 5所示 转弯时所需的向心力由重力和弹力的合力提供 否则 转弯时所需向心力应由外轨对车轮的压力提供 而这样对车轨会造成损坏 车速大时 容易出事故 2 弯道的行驶速度设车轨间距为l 两轨高度差为h 转弯半径为r 质量为m的火车运行时应当有多大的速度 火车无挤压作用 2 当火车行驶速度v v0时 外轨道对火车轮缘有挤压作用 3 当火车行驶速度v v0时 内轨道对火车轮缘有挤压作用 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 火车在拐弯时 对于向心力的分析 正确的是 a 由于火车本身作用而产生了向心力b 主要是由于内外轨的高度差的作用 车身略有倾斜 车身所受重力的分力产生了向心力 c 火车在拐弯时的速率小于规定速率时 内轨将给火车侧压力 侧压力就是向心力d 火车在拐弯时的速率大于规定速率时 外轨将给火车侧压力 侧压力作为火车拐弯时向心力的一部分解析 选d 火车正常拐弯时 重力和支持力的合力提供向心力 故a b选项错 当拐弯速率大于规定速率时 外轨对火车有侧压力作用 当拐弯速率小于规定速率时 内轨对火车有侧压力作用 此时 火车拐弯所需的向心力是重力 支持力和侧压力的合力来提供 故c错 d对 课堂互动讲练 拱形桥问题分析 汽车质量为1 5 104kg 以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面 桥面圆弧半径都为15m 如果凹形桥面承受的最大压力不得超过2 0 105n 汽车允许的最大速率是多少 汽车以此速率驶过凸形桥面的最小压力是多少 图2 3 6 图2 3 7 答案 7 07m s1 0 105n 机车转弯问题分析 如图2 3 8所示 某游乐场里的赛车场地为圆形 半径为100m 一赛车和选手的总质量为100kg 车轮与地面间的最大静摩擦力为600n 1 若赛车的速度达到72km h 这辆车在运动过程中会不会发生侧移 2 若将场地建成外高内低