5.7 生活中的圆周运动—人教版高中物理必修二课件 (共21张PPT)

1、人教版物理必修二第五章第七节人教版物理必修二第五章第七节 学习目标学习目标： 1会分析具体圆周运动问题中向心力的来源，能解决 生活中的圆周运动问题。 2了解航天器中的失重现象及原因。 3了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心 运动的应用及危害。 1、什么叫向心加速度？、什么叫向心加速度？ 物理意义？公式如何？物理意义？公式如何？ 2、什么叫向心力？公式如何？、什么叫向心力？公式如何？ 一、铁路的弯道 一、铁路的弯道 火车在水平轨道火车在水平轨道 （内外轨道一样高）（内外轨道一样高） 上转弯时，所需的上转弯时，所需的 向心力由谁提供？向心力由谁提供？ G 外轨外轨内轨内轨 FN F 外轨对

2、轮外轨对轮 缘的弹力缘的弹力 一、铁路的弯道 FN 在转弯处外轨在转弯处外轨 略高于内轨略高于内轨火车转弯所需的火车转弯所需的 向心力的方向是向心力的方向是 在水平方向上还在水平方向上还 是在与斜面平行是在与斜面平行 的方向上？的方向上？ G O F合 合 一、铁路的弯道 O G FN F合 合 F合 合 mg tan 轨道对轮缘无挤压，轨道对轮缘无挤压， 此时火车的速度为此时火车的速度为 多大？多大？ 火车转弯时所需的向心火车转弯时所需的向心 力力 Fn = = m v2 R v gR tan 若火车的速度大于若火车的速度大于 或小于这个值时，或小于这个值时， 轨道对轮缘有挤压轨道对轮缘有挤

3、压 吗？吗？ 一、铁路的弯道 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 F F 轮缘受到内轨向外的弹力轮缘受到内轨向外的弹力 例1铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨 道平面与水平面的夹角为，如图3所示，弯道处的圆弧半径 为R，若质量为m的火车转弯时速度等于 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 D.这时铁轨对火车的支持力大于 二、公路的弯道 二、公路的弯道 例.在高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是 108 km/h，汽车在这种

4、路面上行驶时，它的轮胎与地 面的最大静摩擦力等于车重的3/5 (1)如果汽车在这种高速公路的弯道上拐弯，假设弯道 的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？ (多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图，某公路急 转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向 公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处 A.路面外侧高、内侧低 B.车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会 向外侧滑动 D.当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小 二、公路的弯道 三、汽车过桥 (1)汽车过拱形桥 说明：汽车通过拱形桥的最高点时，向心加速度向下，汽车

5、对桥的压力小于 其自身的重力，而且车速越大，压力越小，此时汽车处于失重状态. 说明：汽车通过凹形桥的最低点时，向心加速度向上，而且车速越大，压力越 大，此时汽车处于超重状态.由于汽车对桥面的压力大于其自身重力，故凹形 桥易被压垮，因而实际中拱形桥多于凹形桥. (2)汽车过凹形桥 三、汽车过桥 三、汽车过桥 如图所示，质量m2.0104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸 形桥面，两桥面的圆弧半径均为60 m，如果桥面承受的压力不超过3.0105 N，则：(g取10 m/s2) (1)汽车允许的最大速率是多少？ (2)若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？ 四、航天器中的失重现象 五、离心运动 对离心现象的理解 (1)物体做离心运动的原因：提供向心力的合外力突然消失，或者合外力不能 提供足够的向心力. 注意：物体做离心运动并不是物体受到“离心力”作用，而是由于合外力不 能提供足够的向心力.所谓“离心力”实际上并不存在. (2)合外力与向心力的关系 五、离心运动 小结 3、航天器中的失