生活中的圆周运动完整版汇编

1、 一、火车转弯一、火车转弯 G FN G FN a a：此时火车车轮受五个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力，：此时火车车轮受五个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力， 牵引力，阻力。牵引力，阻力。 b b： 2 5 8 10 N= v Fm r n n FN G o F G FN F 火车拐弯 2 0 v Fm r n n = tan=Fmg 合合 0 tan=vgr FN G F F弹 弹 F弹 弹 0 tan=vgr 讨论讨论: f静静 BD 竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动 竖直面的圆周运动模型竖直面的圆周运动模型 O R 绳O R 杆 竖直光滑轨道竖直光滑轨道竖直光滑圆管竖直光滑圆

2、管 无支撑物的有支撑物的 v v v v v R F f mg FN a an n向上，发生超重，且向上，发生超重，且v v越大，越大，F FN N越大越大 R v mmgFN 2 - R v mmgFN 2 最低点：最低点： 单摆单摆 汽车过凹形桥汽车过凹形桥 绳子一端固定，另一端系一绳子一端固定，另一端系一 小球，小球在竖直平面内做小球，小球在竖直平面内做 圆周运动。圆周运动。 T mg v 因为因为T T0 R v mmgT 2 gRv 没有支撑的物体，能在竖直面内做完整的圆没有支撑的物体，能在竖直面内做完整的圆 周运动的条件是：物体过最高点时，速度大周运动的条件是：物体过最高点时，速度

3、大 于或等于于或等于 。否则，在到达最高点前斜抛。否则，在到达最高点前斜抛 gR 1、无支撑、无支撑 一小球在半径为一小球在半径为R的光滑竖的光滑竖 直圆形轨道内做圆周运动直圆形轨道内做圆周运动 若要小球能完成完整的圆周若要小球能完成完整的圆周 运动，应满足什么条件？运动，应满足什么条件？ FN mg v 设小球通过最高点时速度为设小球通过最高点时速度为v v 因为因为F FN N0 R v mmgFN 2 gRv 没有支撑的物体，能在竖直面内做完整的圆没有支撑的物体，能在竖直面内做完整的圆 周运动的条件是：周运动的条件是：物体过最高点时，速度大物体过最高点时，速度大 于或等于于或等于 。否则

4、，在到达最高点前斜抛。否则，在到达最高点前斜抛 gR 一小桶盛水，在竖直平面内做一小桶盛水，在竖直平面内做 圆周运动。满足什么条件时，圆周运动。满足什么条件时， 即使小桶经过最高点，桶口朝即使小桶经过最高点，桶口朝 下，水也不会洒出来？下，水也不会洒出来？ 小桶过最高点时，速度大于或小桶过最高点时，速度大于或 等于等于 v 时，水不但不洒出来，时，水不但不洒出来， 反而会向上压桶底，反而会向上压桶底，v越大，越大， 水对桶底的压力水对桶底的压力FN越大。越大。 gR R v mmgFN 2 v gR FN mg v R 只有支撑只有支撑的物体，在竖直面内做圆周运动，的物体，在竖直面内做圆周运动

5、， 物体过最高点而不脱离轨道的条件是：物体过最高点而不脱离轨道的条件是： 物体过最高点时，速度小于物体过最高点时，速度小于 。否则，。否则， 此后做平抛运动此后做平抛运动。 gR F f mg FN R v mFmg N 2 - R v mmgFN 2 发生失重，且发生失重，且v v越大，越大，F FN N越小越小 因为因为F FN N0 gRv ? s /km9 . 7gRv当当 地 时时 小车会脱离地面，成为人造小车会脱离地面，成为人造 地球卫星。因只受重力了，地球卫星。因只受重力了， a=ga=g，完全失重，驾驶员对，完全失重，驾驶员对 座椅无压力。座椅无压力。 v 2、既可支持又可提供

6、拉力、既可支持又可提供拉力 轻轻 杆杆 O O 杆与绳不同，它既能产生拉力，也能产生压力杆与绳不同，它既能产生拉力，也能产生压力 1 1、能过最高点的最小速度：、能过最高点的最小速度： 2 2、杆不受力时球的速度：、杆不受力时球的速度： 3 3、球在最高点的受力和速度的关系？、球在最高点的受力和速度的关系？ R V mmg 2 0 RgV 0 RgV V=0 杆不受力（或杆对球无作用力）杆不受力（或杆对球无作用力） 杆对球有指向圆心的拉力杆对球有指向圆心的拉力 RgV杆对球有竖直向上的支持力杆对球有竖直向上的支持力 R R o o 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

7、圆周运动的宇在绕地球做匀速圆周运动的宇 宙飞船中的宇航员，除了地球宙飞船中的宇航员，除了地球 引力外，还可能受到飞船座舱引力外，还可能受到飞船座舱 对他的支持力对他的支持力FN 2 N v mgFm r -= 2 N v Fmgm r =- =vgr 由由得得 当当时时,座舱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 2 Fmrw= 0F = 2 Fmrw A 或或 2 = v Fm r n n 3、用离心机把体温计的、用离心机把体温计的 水银柱甩回玻璃泡内水银柱甩回玻璃泡内 当离心机转得比较慢时，缩当离心机转得比较慢时，缩 口的阻力口的阻力 F F 足以提供所需的向心足以提供所需的向心 力，缩口上方的水银柱做圆周运力，缩口上方的水银柱做圆周运 动。当离心机转得相当快时，阻动。当离心机转得相当快时，阻 力力 F F 不足以提供所需的向心力，不足以提供所需的向心力， 水银柱做离心运动而进入玻璃泡水银柱做离心运动而进入玻璃泡 内。内。 制作制作“棉花棉花”糖的原理：糖的原理： 内筒与洗衣机的脱内筒与洗衣机的脱 水筒相似，里面加入白水筒相似，里面加入白 砂糖，加热使糖熔化成砂糖，加热使糖熔化成 糖汁。内筒高速旋转，糖汁。内筒高速旋转， 黏稠的糖汁就做离心运黏稠