第7节--生活中的圆周运动省名师优质课赛课获奖课件市赛课百校联赛优质课一等奖课件.ppt

了解教材新知了解教材新知把握热点考向把握热点考向应用创新演练应用创新演练知识点一知识点一第第7 7节节生生活活中中圆圆周周运运动动知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二随堂基础巩固随堂基础巩固第第五五章章曲曲线线运运动动课时跟踪训练课时跟踪训练知识点三知识点三考向三考向三1/442/443/444/445/44 自学教材自学教材 1铁路弯道铁路弯道 (1)火车在弯道上运动特点：火车在弯道上运动时做火车在弯道上运动特点：火车在弯道上运动时做 ，因而含有向心加速度，因为其质量巨大，需要很大，因而含有向心加速度，因为其质量巨大，需要很大 。(2)转弯处内外轨一样高缺点：假如转弯处内外轨一样转弯处内外轨一样高缺点：假如转弯处内外轨一样高，则由高，则由 对轮缘弹力提供向心力，这么铁轨和车轮极对轮缘弹力提供向心力，这么铁轨和车轮极易受损。易受损。圆周运动圆周运动向心力向心力外轨外轨6/44科目三考试 http:/ 科目3实际道路考试技巧、视频教程科目四考试 http:/ 科目四模拟考试题 C1科目四仿真考试7/44 (3)铁路弯道特点：铁路弯道特点：转弯处转弯处 略高于略高于 。铁轨对火车支持力不是竖直向上，而是斜向弯道铁轨对火车支持力不是竖直向上，而是斜向弯道 。铁轨对火车支持力与火车所受重力协力指向轨道圆铁轨对火车支持力与火车所受重力协力指向轨道圆心，它提供了火车做圆周运动心，它提供了火车做圆周运动 。外轨外轨内轨内轨内侧内侧向心力向心力 2拱形桥拱形桥 (1)向心力起源向心力起源(最高点和最低点最高点和最低点)：汽车做圆周运动，：汽车做圆周运动，和和 协力提供向心力。协力提供向心力。重力重力桥面支持力桥面支持力8/44图图571mgFN小于小于9/44图图572FNmg大于大于10/44mgFN失重失重无压力无压力11/44 (2)对失重现象认识：航天器内任何物体都处于对失重现象认识：航天器内任何物体都处于 状态，但并不是物体不受重力。正因为受到重状态，但并不是物体不受重力。正因为受到重力作用才使航天器连同其中乘员力作用才使航天器连同其中乘员 。完全失重完全失重围绕地球转动围绕地球转动12/44 重点诠释重点诠释 火车转弯相关问题火车转弯相关问题 (1)转弯时圆周平面：即使外轨略高于内轨，但整个外转弯时圆周平面：即使外轨略高于内轨，但整个外轨是等高，轨是等高，整个内轨也是等高，因而火车在行驶过程中，整个内轨也是等高，因而火车在行驶过程中，火车重心高度不变，即火车重心轨迹在同一个水平面内。火车重心高度不变，即火车重心轨迹在同一个水平面内。故火车做圆周运动圆周平面是水平面，而不是斜面，火车故火车做圆周运动圆周平面是水平面，而不是斜面，火车向心加速度和向心力均是沿水平方向指向圆心。向心加速度和向心力均是沿水平方向指向圆心。13/4414/441人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，以下说法中正确人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，以下说法中正确有有 ()A能够用天平测量物体质量能够用天平测量物体质量B能够用水银气压计测舱内气压能够用水银气压计测舱内气压C能够用弹簧测力计测拉力能够用弹簧测力计测拉力D在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为零，但重物仍受地球引力数为零，但重物仍受地球引力15/44解析：解析：卫星内物体处于完全失重状态，此时放在天平上物体卫星内物体处于完全失重状态，此时放在天平上物体对天平压力为对天平压力为0，所以不能用天平测量物体质量，所以不能用天平测量物体质量，A错误；错误；同理，水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，同理，水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，B错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力大小与弹簧伸错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力大小与弹簧伸长量成正比，长量成正比，C正确；卫星内重物处于完全失重状态，并不正确；卫星内重物处于完全失重状态，并不是不受重力，而是重力全部用于提供物体做圆周运动所需向是不受重力，而是重力全部用于提供物体做圆周运动所需向心力，心力，D正确。正确。答案：答案：CD16/44 自学教材自学教材 1定义定义物体沿切线飞出或逐步物体沿切线飞出或逐步 运动。运动。2离心运动原因离心运动原因向心力突然消失或合外力不足以提供所需向心力突然消失或合外力不足以提供所需 。远离圆心远离圆心向心力向心力17/44 重点诠释重点诠释 1离心运动实质离心运动实质 离心运动实质是物体惯性表现。做圆周运动物体，总有离心运动实质是物体惯性表现。做圆周运动物体，总有沿着圆周切线飞出去趋向，之所以没有飞出去，是因为受到沿着圆周切线飞出去趋向，之所以没有飞出去，是因为受到向心力作用缘故。从某种意义上说，向心力作用是不停地把向心力作用缘故。从某种意义上说，向心力作用是不停地把物体从圆周运动切线方向拉到圆周上来。一旦作为向心力合物体从圆周运动切线方向拉到圆周上来。一旦作为向心力合外力突然消失或不足以提供向心力，物体就会发生离心运动。外力突然消失或不足以提供向心力，物体就会发生离心运动。18/44 2离心运动受力特点离心运动受力特点 物体做离心运动并不是物体受到离心力作用，而是外物体做离心运动并不是物体受到离心力作用，而是外力不能提供足够向心力，力不能提供足够向心力，所谓所谓“离心力离心力”也是由效果命名，也是由效果命名，实际并不存在。实际并不存在。19/44图图57320/4421/442以下相关洗衣机脱水筒脱水原理说法正确是以下相关洗衣机脱水筒脱水原理说法正确是 ()A水滴受离心力作用，而沿背离圆心方向甩出水滴受离心力作用，而沿背离圆心方向甩出B水滴受到向心力，因为惯性沿切线方向甩出水滴受到向心力，因为惯性沿切线方向甩出C水滴受到离心力大于它受到向心力，从而沿切线水滴受到离心力大于它受到向心力，从而沿切线方向甩出方向甩出D水滴与衣服间附着力小于它所需向心力，于是沿水滴与衣服间附着力小于它所需向心力，于是沿切线方向甩出切线方向甩出22/44答案：答案：D23/44 自学教材自学教材 图图57424/44图图57525/4426/44尤其提醒尤其提醒对竖直平面内圆周运动：对竖直平面内圆周运动：(1)要明确运动模型，即绳或杆。要明确运动模型，即绳或杆。(2)由不一样模型临界条件分析受力，找到向心力起源。由不一样模型临界条件分析受力，找到向心力起源。27/443杂技演员演出杂技演员演出“水流星水流星”，在长为，在长为L1.6 m细绳一端，细绳一端，系一个与水总质量为系一个与水总质量为m0.5 kg盛水容器，以绳另一端为圆盛水容器，以绳另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图心，在竖直平面内做圆周运动，如图576所表示。若所表示。若“水流星水流星”经过最高点时速率为经过最高点时速率为4 m/s，则以下说法正确是，则以下说法正确是(取取g10 m/s2)()图图57628/44A“水流星水流星”经过最高点时，没有水从容器中流出经过最高点时，没有水从容器中流出B“水流星水流星”经过最高点时，绳拉力及容器底部受到经过最高点时，绳拉力及容器底部受到压力均为零压力均为零C“水流星水流星”经过最高点时，处于完全失重状态，不受力经过最高点时，处于完全失重状态，不受力作用作用D“水流星水流星”经过最高点时，绳子拉力大小为经过最高点时，绳子拉力大小为5 N答案：答案：AB29/4430/44 例例1有一列重为有一列重为100 t火车，以火车，以72 km/h速率匀速经过速率匀速经过一个内外轨一样高弯道，轨道半径为一个内外轨一样高弯道，轨道半径为400 m。(g取取10 m/s2)(1)试计算铁轨受到侧压力；试计算铁轨受到侧压力；(2)若要使火车以此速率经过弯道，且使铁轨受到侧压力若要使火车以此速率经过弯道，且使铁轨受到侧压力为零，我们能够适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度为零，我们能够适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度正切值。正切值。思绪点拨思绪点拨第第(1)问中，外轨对轮缘侧压力提供火车转问中，外轨对轮缘侧压力提供火车转弯所需要向心力；第弯所需要向心力；第(2)问中，重力和铁轨对火车支持力协力问中，重力和铁轨对火车支持力协力提供火车转弯向心力。提供火车转弯向心力。31/44答案答案(1)105 N(2)0.132/44 借题发挥借题发挥 (1)处理这类题目需要搞清两个方面问题，一是向心力处理这类题目需要搞清两个方面问题，一是向心力起源，二是火车转弯时轨道平面和圆心。起源，二是火车转弯时轨道平面和圆心。(2)汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路转弯处设计成汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路转弯处设计成外高内低，也是尽可能使车受到重力和支持力协力提供向外高内低，也是尽可能使车受到重力和支持力协力提供向心力。心力。33/441如图如图577所表示，若火车按要求速率转弯时，内、所表示，若火车按要求速率转弯时，内、外外轨对车轮皆无侧向压力。当火车以小于要求速率转弯时轨对车轮皆无侧向压力。当火车以小于要求速率转弯时 ()图图57734/44A仅内轨对车轮有侧压力仅内轨对车轮有侧压力B仅外轨对车轮有侧压力仅外轨对车轮有侧压力C内、外轨对车轮都有侧压力内、外轨对车轮都有侧压力D内、外轨对车轮都无侧压力内、外轨对车轮都无侧压力解析：解析：当火车以要求速率转弯时，恰好是重力与支持力协当火车以要求速率转弯时，恰好是重力与支持力协力提供向心力；一旦火车以小于要求速率转弯，所需要向力提供向心力；一旦火车以小于要求速率转弯，所需要向心力小于重力与支持力协力，此时内轨会产生对车轮侧压心力小于重力与支持力协力，此时内轨会产生对车轮侧压力。故选项力。故选项A正确。正确。答案：答案：A35/44 例例2质量质量m2.0104 kg汽车以不变速率先后驶过凹形汽车以不变速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面圆弧半径均为桥面和凸形桥面，两桥面圆弧半径均为60 m。假如桥面承受。假如桥面承受压力不得超出压力不得超出3.0105 N，则：，则：(g取取10 m/s2)(1)汽车允许最大速率是多少？汽车允许最大速率是多少？(2)若以所求速率行驶，汽车对桥面最小压力是多少？若以所求速率行驶，汽车对桥面最小压力是多少？思绪点拨思绪点拨汽车在拱桥上运动时，对凹形桥压力大于汽车在拱桥上运动时，对凹形桥压力大于其重力，而对凸形桥则压力小于重力。由此可知，对凹形桥其重力，而对凸形桥则压力小于重力。由此可知，对凹形桥则存在一个允许最大速率，对凸形桥则有最小压力。可依据则存在一个允许最大速率，对凸形桥则有最小压力。可依据圆周运动知识，在最低点和最高点列方程求解。圆周运动知识，在最低点和最高点列方程求解。36/44 解析解析如图所表示，汽车驶至凹形桥面底部时，协力如图所表示，汽车驶至凹形桥面底部时，协力向上，此时车对桥面压力最大；汽车驶至凸形桥面顶部时，向上，此时车对桥面压力最大；汽车驶至凸形桥面顶部时，协力向下，此时车对桥面压力最小。协力向下，此时车对桥面压力最小。37/4438/4439/4440/442某人为了测定一个凹形桥半径，在乘汽车经过凹形桥某人为了测定一个凹形桥半径，在乘汽车经过凹形桥最低点时，他注意到车上速度计示数为最低点时，他注意到车上速度计示数为72 km/h，悬挂，悬挂1 kg钩码弹簧测力计示数为钩码弹簧测力计示数为11.8 N，则桥半径为多大？，则桥半径为多大？(g取取9.8 m/s2)答案：答案：200 m41/4442/4443/4444/44