68生活中的圆周运动.doc

全日制高中物理必修教学案 第六章 曲线运动6.8生活中的圆周运动班级_姓名_学号_学习目标:1进一步掌握各种圆周运动中向心力的来源。2理解车辆转弯问题的向心力分析。3理解车辆过桥问题的向心力分析。学习重点: 水平面内的匀速圆周运动。学习难点: 竖直平面内的圆周运动。主要内容:一、车辆转弯问题的研究1 火车转弯：(1)内外轨高度相同时，转弯所需的向心力由_力提供。(2)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。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_力提供。(3)若两轨间距为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)路面水平时转弯所需的向心力由_力提供，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)高速公路的转弯处，公路的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_力提供。 问题：l、试分析摩托车、自行车转弯时向心力的来源。 2、试分析飞机转弯的向心力的来源。二、其它水平面内的圆周运动分析 1圆锥摆：如图所示，质量可忽略，长度为L的不可伸长的细线系着一个质量为m的小球在水平面内作匀速圆周运动，细线和小球的运动轨迹形成一个圆锥，故称为圆锥摆。试分析：(1)圆锥摆向心力的来源。(2)若摆线与竖直方向的夹角为，摆动的周期为多少?2飞车走壁：(1)分析演员运动的向心力来源(2)若壁与水平方向夹角为，壁的竖直高度为h，底面半径为R，演员表演时的最大速度是多少? 问题：水平面内的圆周运动的质点，向心力有什么特点?三、汽车过拱桥问题研究：1汽车通过拱桥顶端时，向心力由_提供。2汽车通过拱桥顶端时，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。3若桥面半径为R，要保证车不离开桥面，车行驶的最大速度不能超过多少?4试分析汽车通过凹桥面的情况，并与上面的结论对比。四、其它竖直平面内的圆周运动分析：【例一】某人站在水平地面上，用手握住长为R细绳的一端，绳的另一端系一小球，此小球以握住细绳的手为圆心在竖直平面内做圆周运动，则(不计空气阻力)( )A小球在最高点的向心加速度大于等于g。B小球通过最高点的线速度可能为零。C小球通过最高点的线速度最小为D小球运动到最高点时比到最低点时人对地面的压力要小。【例二】小球固定在轻直杆的一端，球随杆一起绕0在竖直平面内做圆周运动，己知杆长为l，当小球运动到最高点时，以下说法中正确的是( ) A小球速度至少等于 B小球对杆的作用一定是压力； C小球对杆的作用一定是拉力 D小球对杆的作用可能是压力，也可能是拉力课堂训练：1物体放在水平圆盘上，当圆盘绕竖直轴转动时，物体相对于圆盘静止，则提供物体作圆周运动的向心力是( ) A重力；B弹力；C摩擦力：D万有引力2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(图)，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/cos3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4汽车在半径为r的水平弯道上转弯，如果汽车与地面的滑动摩擦系数为，那么使汽车发生侧滑的最小速率是：( )A B CD 课后作业：1细绳一端系上盛水的小桶，另一端拿在手中，现使小桶在竖直平面内做圆周运动已知绳长为l，要使桶在最高点时水不流出，则此时水桶角速度的最小值应是( ) A Bg/R C D 2如图所示，水平圆盘可绕通过圆的竖直轴转动，两个小物体甲和乙的质量相同，它们与圆盘间的最大静摩擦力都是fm，两物体之间连一根细线，此细线过圆心，物体甲到圆心的距离为r1，物体乙到圆心的距离为r2，且r127用长L=05米的细绳，一端拴一质量m=1千克的小球，另一端固定在离水平桌高h=O3米的0点上，使小球在光滑桌面上做匀速圆周运动(图)。如果运动速率v=12米秒，求此时绳对球的拉力与球对桌面的压力。为使小球不离开桌面做圆周运动，它的速率不能超过多大?8一个光滑的圆锥体固定在水平面上，其轴线沿铅直方向，母线与轴线间夹角=30(图)