57生活中的圆周运动导学案精编

1、§5.7 生活中的圆周运动【学习目标】1.知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是圆周运动的物体所受的向心力会在具体问题中分析向心力的来源2.应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例，深刻理解向心力的基础知识。3.熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法。【学习重点】1.火车转弯问题2.汽车过拱桥问题【学习难点】火车转弯的向心力【复习导入】1.向心力是根据什么命名的？2.如何研究一般的曲线运动？【自主学习】预习课本，完成基础导学一、 火车转弯问题基础导学首先观察火车轮缘和铁轨的外形1 火车转弯时的运动特点：火车转弯时做的是_运动，因而具有向心加速

2、度，需要_。若内外轨等高，由_提供向心力，有何弊病_2 如何消除火车车轮对路轨的侧向压力？铁路弯道处内、外轨不在同一水平面上，即_高、_低。其高度差是根据转弯处轨道的半径和规定的行驶速度而设计的。 3计算规定速度：设火车质量m、轨道平面倾角、轨道转弯处半径r、规定的车速v，则应有 （写出表达式）【合作探究】在转弯处：(1)若列车行驶的速率等于规定速度，则两侧轨道都 车轮对它的侧向压力(2)若列车行驶的速率大于规定速度，则_轨必受到车轮对它向_的压力（填“内”或“外”）.(3)若列车行驶的速率小于规定速度，则_轨必受到车轮对它向_的压力（填“内”或“外”）. 例1：火车在某个弯道按规定运行速度m

3、/s转弯时，内外轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为m/s，则下列说法正确的是（ ）A仅内轨对车轮有侧压力B仅外轨对车轮有侧压力C内外轨对车轮都有侧压力 D内外轨对车轮均无侧压力二、拱形桥问题（坡顶）基础导学1.汽车在水平路面上匀速行驶或静止时，在竖直方向受 力， 力。合力为 。2.汽车过凸型桥或凹型桥时的运动也可以近似看做 运动。图1 图2汽车在凸形桥的最高点时（如图1）： 思考并回答：设桥半径为R，汽车质量为m， 汽车在最高点的受哪些力？ 向心力的来源： 在最高点的速度为V，则汽车向心力公式Fn= 对桥面的压力FN= 【讨论】若速度V，对桥面的压力FN如何变化？ 若FNmin

4、=0，即压力为零，则车速V0为多少？汽车会怎样？ 若V> V0，汽车会做怎样运动？ 【合作探究】当汽车在凹形桥最低点时（如图2），进行受力分析，找出向心力。写出向心力表达式： 。此时支持力FN_重力G v越大，则压力_。 例2：一辆载重卡车，在丘陵地上以不变的速率行驶，地形如图所示。由于轮胎已旧，途中爆了胎。你认为在图中A、B、C、D四处中，爆胎的可能性最大的一处是 （ ）例3：汽车通过搭桥顶点的速度是10m/s时，车对桥的压力为车重的3/4，如果使汽车行驶至桥顶时桥恰无压力，则汽车的速度为 ( )A15m/sB20m/s C25m/sD30m/s【课时练习】1.汽车以一定的速度经过一个

5、圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是 ( ) A.在竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力：重力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力D汽车对桥面的压力大于汽车的重力2.火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（ ）A.轨道半径R=v2/gB.若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外C.若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内D.当火车质量改变时，安全速率也将改变3.球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度约为多大时，支持力会变成零？4.一辆质量t的小车，驶过一段半径m的圆弧桥面，重力加速度求：若桥面为凹形，汽车以m/s的速度通过桥面的