生活中的圆周运动概述PPT学习教案

1、会计学1 生活中的圆周运动概述生活中的圆周运动概述 第1页/共18页 第2页/共18页 在转弯处外轨略在转弯处外轨略 高于内轨高于内轨 第3页/共18页 FN m g F 探究实际问题：火车以半径火车以半径r r = = 900 m 900 m 转弯转弯 ，火车质量为，火车质量为 8 810105 5 kg kg ，轨道宽为，轨道宽为l l= =1.4 m1.4 m ，外轨比内轨高，外轨比内轨高 h =14cmh =14cm， 火车的速度应为多大？火车的速度应为多大？ r v m 2 tangrv tanmgF 1 . 0/sintanlh又 smv/30 l l h 第4页/共18页 2 2

2、、当当 v gR tan ： 1 1、当当 v gR tan ： G FN 轮缘受到外轨向内的弹力轮缘受到外轨向内的弹力 G FN FF 轮缘受到内轨向外的弹力轮缘受到内轨向外的弹力 第5页/共18页 F压 压 FNmg 水平水平 桥桥 拱形拱形 桥桥 凹形凹形 桥桥 第6页/共18页 汽车质量为汽车质量为m，通过桥，通过桥 最高点速度为最高点速度为v，桥半径，桥半径 为为R，则在最高点汽车，则在最高点汽车 对桥的压力为多大？对桥的压力为多大？mg FN Fn= = m v2 R F合 合 mgFN v2 R mgFNm v2 R FN mgm 由牛顿第三定律得由牛顿第三定律得 v2 R F压

3、 压 FN mgm 第7页/共18页 汽车质量为汽车质量为m，通过桥，通过桥 最低点速度为最低点速度为v，桥半径，桥半径 为为R，则在最低点汽车，则在最低点汽车 对桥的压力为多大？对桥的压力为多大？ 第8页/共18页 第9页/共18页 1、航天器在发射升空（加速上、航天器在发射升空（加速上 升）时，航天员处在超重还是失升）时，航天员处在超重还是失 重状态？重状态？ 2、航天器在轨道正常运行（绕地球做匀速圆周、航天器在轨道正常运行（绕地球做匀速圆周 运动）时，航天员处在超重还是失重状态？运动）时，航天员处在超重还是失重状态？ 超重超重 FN mg a FNmg maFN mg 第10页/共18页

4、 v2 r FN mgm 航天器绕地球做匀速圆周运动，假设它的线速航天器绕地球做匀速圆周运动，假设它的线速 度的大小为度的大小为v ，轨道半径近似等于地球半径，轨道半径近似等于地球半径R ， 航天员受到的地球引力近似等于他在地面测得航天员受到的地球引力近似等于他在地面测得 的体重的体重mg 。 失重失重 v gR当当 时，座舱对航天员的支持力时，座舱对航天员的支持力FN0 ， 航天员处于完全失重。航天员处于完全失重。 有人把航天器失有人把航天器失 重的原因说成是重的原因说成是 它离地球太远，它离地球太远， 从而摆脱了地球从而摆脱了地球 引力，这种说法引力，这种说法 对吗？对吗？ 正是由于地球引

5、力的正是由于地球引力的 存在，才使航天器连存在，才使航天器连 同其中的人和物体绕同其中的人和物体绕 地球做圆周运动。地球做圆周运动。 v2 R mgFNm 第11页/共18页 O F合 合 = = m2r， ，物体做匀速圆周运动物体做匀速圆周运动 F合 合 m2r ，物体做逐物体做逐 渐远离圆心的运动渐远离圆心的运动 F 合 合= = 0 ， ，物体沿切线方向飞出远离圆心物体沿切线方向飞出远离圆心 1、定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合 力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的 向心力时，做逐渐远离圆心的运动，这种运

6、动向心力时，做逐渐远离圆心的运动，这种运动 叫做离心运动。叫做离心运动。 2、条件：条件： 0 F合 合 m2r 第12页/共18页 O 当脱水筒转得比较慢时，水滴跟物体的附着力当脱水筒转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F 足以提供所需的向心力使水滴做圆周运动。当脱足以提供所需的向心力使水滴做圆周运动。当脱 水筒转得比较快时，附着力水筒转得比较快时，附着力F 不足以提供所需的不足以提供所需的 向心力，于是水滴做离心运动，穿过小孔，飞到向心力，于是水滴做离心运动，穿过小孔，飞到 脱水筒外面。脱水筒外面。 F 利用离利用离 心运动心运动 把附着把附着 在物体在物体 上的水上的水 分甩掉分甩掉 第13

7、页/共18页 用离心机用离心机 把体温计把体温计 的水银柱的水银柱 甩回玻璃甩回玻璃 泡内泡内 制作棉花糖的原理：制作棉花糖的原理：内筒与内筒与 洗衣机的脱水筒相似，里面洗衣机的脱水筒相似，里面 加入白砂糖，加热使糖熔化加入白砂糖，加热使糖熔化 成糖汁。内筒高速旋转，黏成糖汁。内筒高速旋转，黏 稠的糖汁就做离心运动，从稠的糖汁就做离心运动，从 内筒壁的小孔飞散出去，成内筒壁的小孔飞散出去，成 为丝状到达温度较低的外筒，为丝状到达温度较低的外筒， 并迅速冷却凝固，变得纤细并迅速冷却凝固，变得纤细 雪白，像一团团棉花。雪白，像一团团棉花。 第14页/共18页 高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的 最大转速。转速过高时，砂轮、飞轮内部分子最大转速。转速过高时，砂轮、飞轮内部分子 间的相互作用力不足以提供所需向心力，离心间的相互作用力不足以提供所需向心力，离心 运动会使它们破裂，酿成事故。运动会使它们破裂