物理必修第二册第六章圆周运动4 生活中的圆周运动备课ppt课件

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这是一份物理必修第二册第六章圆周运动4 生活中的圆周运动备课ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了火车转弯，“提供”“需要”，F提供F需要等内容，欢迎下载使用。

在铁路弯道处，稍微留意一下，就能发现内、外轨道的高度略有不同。你能解释其中的原因吗？
火车为什么会发生脱轨事故呢？
1.向心力的来源？2.向心力的大小？
可以是几个力的合力，或者某个力，或者某个力的分力。
思考1：火车转弯时可看做匀速圆周运动，如果火车内外轨道一样高。火车受哪些力？谁充当向心力？
靠这种办法得到的向心力缺点是什么？
思考2：如果火车外轨道比内轨道高。火车可以不受轨道侧向的弹力F吗？
思考3：若不受侧向轨道的弹力，谁充当向心力?
合力在水平向右还是沿斜面向下？
质量为m的火车转弯时，做匀速圆周运动的轨道半径为r，轨道的倾角为θ，求火车速度多大时对轨道无侧向压力。
思考:(1)如果v行驶>v临界，情况如何?(2)如果v行驶【拓展】质量为m的火车转弯时，做匀速圆周运动的轨道半径为r,轨道宽L，高度差为h，求火车速度多大时对轨道侧向无压力。
如果火车在转弯处的速度大于规定速度，会对哪个轨道有挤压？如果小于呢？
外侧轨道与轮之间有弹力
内侧轨道与轮之间有弹力
通过以上学习，你是否可以解释转弯处内外轨高度不同和火车脱轨的原因吗？
高速公路转弯处和场地自行车比赛的赛道，路面往往有一定的倾斜度，说说这样设计的原因。
(1)向心力：自行车侧向所受的静摩擦力。
(1)向心力：重力和支持力的合力。
θ 为赛道斜面与水平面的夹角
思考与讨论：公路上的拱形桥是常见的，为什么拱形桥比凹形桥更普遍呢？
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，当汽车通过桥的最低点时，试画出汽车受力分析图，哪些力提供了向心力？桥对汽车的支持力多大？
随着速度的增大，汽车通过桥的最低点时所受的支持力如何变化？
解：mg和FN的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，当汽车通过桥的最高点时，试画出汽车受力分析图，哪些力提供了向心力？桥对汽车的支持力多大？
（3）当FN =0时
（1）当v=0 时，FN =？（2）当 v ↑ 时，FN ？
　　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。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0？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？驾驶员躯体各部分之间的压力是多少？他这时可能有什么感觉？
地球半径为6400km，则要脱离地球的束缚发射卫星或飞船的最小速度为多少？
有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远，从而摆脱了地球引力，这种说法对吗？
这种说法是错误的，正是由于地球引力的存在，才使航天器连同其中的人和物体绕地球做圆周运动。
如果地球对航天器的引力突然消失，那么航天器将做什么运动？
1.离心运动：做圆周运动的物体，在提供的向心力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。
3.物体作圆周运动的条件
若“提供”≠“需要”？
4.物体作离心运动的条件：
F提供= F需要
F提供 = 0
F提供＜F需要
4．在公路转弯处外侧的李先生家门口，三个月内连续发生了八次大卡车侧翻的交通事故。经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示。为了避免事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议中合理的是（　　）A．在进入转弯处设立限速标志，提醒司机不要超速转弯B．改进路面设计，减小车轮与路面间的摩擦C．改造此段弯路，使弯道内侧低、外侧高D．改造此段弯路，使弯道内侧高、外侧低
【答案】AC【详解】A．车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动；故减小速度可以减小向心力，可以防止侧翻现象，故A正确；B．在水平路面上拐弯时，靠静摩擦力提供向心力，故可以通过改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦力，故B错误；CD．易发生侧翻也可能是路面设计不合理，公路的设计上可能内侧高外侧低，重力沿斜面方向的分力背离圆心，导致合力不够提供向心力而致；故应改造路面使内侧低，外侧高，故C正确，D错误。故选AC。
5．如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上，有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，则（）A．衣服随圆筒做圆周运动的向心力由静摩擦力提供B．圆筒转速增大，衣服对筒壁的压力也增大C．圆筒转速增大以后，衣服所受摩擦力也增大D．圆筒转速足够大时，衣服上的水滴将做离心运动

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