高一物理人教必修二同步课件57生活中的圆周运动共25.pptx

5.7生活中的圆周运动,平遥二中刘壮,2018冬奥会,短道速滑男子500决赛武大靖夺中国首金,2018冬奥会,短道速滑男子500决赛武大靖夺中国首金,武大靖转弯时为什么身体是倾斜的？,铁路的弯道,（1）火车在平直的轨道上匀速行驶时，所受的合力等于零。,（2）火车转弯时，火车做曲线运动，所受的合外力不等于零，合外力要提供向心力，方向指向圆心。,铁路的弯道,1、内外轨道一样高时,G,FN,由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损害铁轨。,此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。,外轨对轮缘的弹力提供向心力。,铁路的弯道,2、转弯处外轨高于内轨,N,F,为了使铁轨不容易损坏，在转弯处使外轨略高于内轨，受力如图，重力和支持力的合力提供了向心力；这样，外轨就不受轮缘的挤压了。,如图所示知h,L,转弯半径R,车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?,h,L,G,铁路的弯道,2、转弯处外轨高于内轨,(1)当v=v0时：,(2)当vv0时：,(3)当vv0时：,轮缘不受侧向压力;,轮缘受到外轨向内的挤压力;,轮缘受到内轨向外的挤压力。,2018冬奥会,短道速滑男子500决赛武大靖夺中国首金,武大靖转弯时为什么身体是倾斜的？,拱形桥,小车经过三种不同形式的桥,拱形桥,以第一幅图为例对小车进行分析,汽车在拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为R，求汽车过桥的最高点时对桥面的压力？,步骤：选汽车为研究对象。对汽车进行受力分析：受到重力和桥对车的支持力。上述两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下。建立关系式。,F1G，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超重状态。,2、汽车过凹桥，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？,拱形桥,当汽车行驶速度越大，汽车对桥面的压力越小。当时，压力FN为零。处于完全失重状态。,3、若汽车的运动速度变大，压力如何变化？,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。地面上有一辆汽车在行驶。根据上面的分析，汽车速度越大，地面对它的支持力就越小。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地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？,航天器中的失重现象,假设宇宙飞船总质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力试求:1、座舱对宇航员的支持力?2、此时飞船的速度多大?,航天器中的失重现象,航天器绕地球做近似地匀速圆周运动，此时重力提供了向心力。航天器中的人随航天器一起做匀速圆周运动，其向心力也是由重力提供的，此时重力完全用来提供向心力，不对其他物体产生压力，即里面的人和物处于完全失重状态。,赛车转弯,转盘上的物体,离心运动,做圆周运动的物体，它的线速度方向就在圆周的切线上，物体之所以没有飞出去，是因为它受到的合外力提供了它所需的向心力。当向心力突然消失时，物体就沿切线飞出去；当向心力不足时，物体虽不会沿切线飞出去，也会逐渐远离圆心。,离心运动,定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，将远离圆心运动下去，这种运动叫离心运动。应用：离心干燥器、离心水泵、洗衣机脱水、棉砂糖、制作无缝钢管、魔盘游戏、汽车转弯、转动的砂轮速度不能过大。,离心运动,（1）提供的外力F超过所需的向心力，物体靠近圆心运动。（2）提供的外力F恰好