人教版高中物理必修2第五章57生活中的圆周运动(共37张PPT)

1、( C )mgf静静NmgfmgTGFNa a：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。b b：2=58 10 N=vFmrn nFNGoF20=vFmrn nqtan=Fmg合合0tan=vgrq(LHF弹弹F弹弹0tan=vgr q讨论讨论:由由例、一辆汽车例、一辆汽车m=2.0m=2.010103 3kgkg在水平公路上行在水平公路上行驶，经过半径驶，经过半径r=50mr=50m的弯路时，如果车速度的弯路时，如果车速度v=72km/hv=72km/h，这辆汽车会不会发生事故？已知轮，这辆汽车会不会发生事故？已知轮胎与路

2、面间的最大静摩擦力胎与路面间的最大静摩擦力f fm m= 1.4= 1.410104 4N N。赛车过弯道赛车过弯道 例、如图所示，公路转弯处路面跟水平面例、如图所示，公路转弯处路面跟水平面之间的倾角之间的倾角=15=150 0，弯道半径，弯道半径R=40mR=40m，求：，求：（1 1）汽车转弯时规定速度应是多大？）汽车转弯时规定速度应是多大？（2 2）如果汽车转弯的时候超过或达不到这个速）如果汽车转弯的时候超过或达不到这个速度会怎么样？度会怎么样？mgmgN NF F合合v2NvFGmr-=FNG2NvFG mr=+vGFN2Nvmg Fmr-=2NvFmg mr=-vgr=2NvFGmr

3、=-练习：一汽车通过拱形桥顶点时的速度为练习：一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的车对桥顶的压力为车重的3/4，如果要使汽车在桥，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为顶对桥面没有压力，车速至少为( ) A.15m/s B.20m/s C.25m/s D.30m/sB三三.航天器中的失重现象航天器中的失重现象 在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中的宇航员，除了地球引力外，还可能受的宇航员，除了地球引力外，还可能受到飞船座舱对他的支持力到飞船座舱对他的支持力FN2NvmgFmr-=2NvFmgmr=-=vgr由由得得当当时时,座舱

4、对他的支持力座舱对他的支持力FN=0,航天员处于完全失重状态航天员处于完全失重状态2F = mr0F =2F mrA 或或 向心向心(近心近心)运动运动2=vFmrn nv2NvFGmr-=2NvFGmr=+FNGq=tanmg2vmr=qtanvgrq=tan2vgr航天员处于完全失重状态航天员处于完全失重状态vgr=2=-NvFGmr2NvFGmr-=GFNv2Fmrw=0F =2FmrwA 或或RvmNmg:A2A 点点在在运运动动物物体体离离开开圆圆轨轨道道做做曲曲线线时时当当,gRv)3( BRvmmgNC2C 点：点：在在RvmNB2B 点：点：在在ACDmgNmgNNA)(Rgv

5、, 0N)1(临界速度临界速度当当 mgRvmN,Rgv, 0N)2(2 当当例、质量为例、质量为1kg1kg的小球沿半径为的小球沿半径为20cm20cm的圆环在的圆环在竖直平面内做圆周运动，如图所示，求竖直平面内做圆周运动，如图所示，求（1 1）小球在圆环的最高点）小球在圆环的最高点A A不掉下来的最小速不掉下来的最小速度是多少？此时小球的向心加速度是多少？度是多少？此时小球的向心加速度是多少？（2 2）若小球仍用以上的速度经过圆环的最低）若小球仍用以上的速度经过圆环的最低点点B B，它对圆环的压力是多少？此时小球的向，它对圆环的压力是多少？此时小球的向心加速度是多少？心加速度是多少？ABm

6、gmgNATmgTmgRvmTmg2 最高点：最高点：过最高点的最小速度是多大过最高点的最小速度是多大? ?gRv0 mgRvmTvv20 时，时，当当线线运运动动时时，物物体体离离开开圆圆面面做做曲曲当当0vv ORvmmgT2 最低点：最低点：例、用细绳栓着质量为例、用细绳栓着质量为m m的物体的物体, ,在竖直平面内做圆在竖直平面内做圆周运动周运动, ,则下列说法正确的是则下列说法正确的是: :A.A.小球过最高点时小球过最高点时, ,绳子的张力可以为零绳子的张力可以为零B.B.小球过最高点时的最小速度为零小球过最高点时的最小速度为零C.C.小球刚好过最高点是的速度是小球刚好过最高点是的

7、速度是D.D.小球过最高点时小球过最高点时, ,绳子对小球的作用力可以与球所绳子对小球的作用力可以与球所 受的重力方向相反受的重力方向相反gRTmgO 例、如图所示例、如图所示, ,一质量为一质量为m m的小球用长为的小球用长为L L的细的细绳悬于绳悬于O O点点, ,使之在竖直平面内做圆周运动使之在竖直平面内做圆周运动, ,小球小球通过最低点时速率为通过最低点时速率为v,v,则小球在最低点时细绳的则小球在最低点时细绳的张力大小为多少张力大小为多少? ?OmgT0TgRv0 时时，当当过最高点的最小速度是多大过最高点的最小速度是多大? ?N=mg (支持力支持力)R RmgRvmT,vv20

8、杆杆对对物物有有向向下下的的拉拉力力时时当当RvmmgT,vv20 杆杆对对物物有有向向上上的的支支持持力力时时当当例、用一轻杆栓着质量为例、用一轻杆栓着质量为m m的物体的物体, ,在竖直平面内做在竖直平面内做圆周运动圆周运动, ,则下列说法正确的是则下列说法正确的是: :A.A.小球过最高点时小球过最高点时, ,杆子的张力可以为零杆子的张力可以为零B.B.小球过最高点时的最小速度为零小球过最高点时的最小速度为零C.C.小球刚好过最高点是的速度是小球刚好过最高点是的速度是D.D.小球过最高点时小球过最高点时, ,杆子对小球的作用力可以与球所杆子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反受的重力

9、方向相反gRR R例、长为例、长为0.6m0.6m的轻杆的轻杆OA(OA(不计质量不计质量),A),A端插个质量端插个质量为为2.0kg2.0kg的物体的物体, ,在竖直平面内绕在竖直平面内绕O O点做圆周运动点做圆周运动, ,当球达到最高点的速度分别为当球达到最高点的速度分别为3m/s, m/s,2m/s3m/s, m/s,2m/s时时, ,求杆对球的作用力各为多少求杆对球的作用力各为多少? ?6O OA AL【例例1 1】如图如图4-4-44-4-4所示，细杆所示，细杆的一端与小球相连，可绕的一端与小球相连，可绕O O点的点的水平轴自由转动，现给小球一水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动，图初速度，使它做圆周运动，图中中a a、b b分别表示小球轨道的最分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作低点和最高点，则杆对球的作用力可能是用力可能是( )( )图图4-4-44-4-4A.aA.a处为拉力，处为拉力，b b处为拉力处为拉力B.aB.a处为拉力，处为拉力，b b处为推力处为推力C.aC.a处为推力，处为推力，b b处为拉力处为拉力C.aC.a处为推力，处为推力，b b处为推力处为推力AB二二. .有物体支撑的小球在竖地面最高点情况有物体支撑的小球在竖地面最高点情况. .(1)(1