4.3向心力的实例分析导学案.

1、第四章第三节向心力的实例分析【课前延伸学案】【预习导学】1 向心力的来源是解决圆周运动的关键，试通过几个实例来说明向心力的来源。2.火车转弯问题中，火车的向心力来源是什么？试画出火车转弯的受力图。3竖直平面内圆周运动的线模型中向心力的来源是什么？为什么要有速度限制？4.竖直平面内圆周运动的杆模型中向心力的来源是什么？这个模型有速度限制吗？【基础自测】1.如图所示 A、B、C 三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数2m , B、C 质量均为 m ,A、B 离轴为 R,C离轴为 2R ,则当圆台旋转时，（设 A、B、C 都没有滑动）：（）A C 物的向心加速度最大B 物的静摩擦力最小C 当圆台转速增加

2、时，C 比 A 先滑动D当圆台转速增加时，B 比 A 先滑动2如图所示，物体与圆筒壁的动摩擦因数为卩，圆筒的半径为 R ,若要物体不滑下，圆筒的角速度至少为：（）A . R g B g C R g D . Rg 卩.3 在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（）A .减轻火车轮子挤压外轨B .减轻火车轮子挤压内轨C .使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力D .限制火车向外脱轨4.如图所示，汽车以速度 v 通过一半圆形拱桥的顶点时，关于汽车受力的说 法正确的是A .汽车受重力、支持力、向心力B .汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力C .汽车的向心力是重力D

3、.汽车的重力和支持力的合力是向心力【课内探究学案】【要点简析】1. 火车转弯模型：要使火车的车轮和内外轨均不发生侧向挤压，则重力和弹力两个力的合力提供向心力，有 mg tan 睜 2m rv。当速度过大时，会挤压外轨，速度过小时挤压内轨。2. 竖直面内圆周运动的线模型：最高点： T + mg = 2m rv ,能通过最高点的条件 TQ所以 vg;最低点 T mg = 2m r v ,则 T=mg + 2m rv,线上拉力大于重力。3.竖直面内圆周运动的杆模型：最高点：当 gr v时，杆提供向上的支持力；当 v = gr 时，杆不提供力，物体只受重力；当 v gr 时，杆提供向下的拉力。最低点

4、Tmg = 2m r v，贝 U T = mg + 2m rv ,线上拉力大于重力。【典例精析】例 1 在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左 侧的路面比右侧的高一些.路面与水平面间的夹角为设拐弯路段是半径为 R 的 圆弧，要使车速为v 时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向摩擦力等于零，B应等于（）A . arcs in 2Rg v B . arctan 2Rg v C . 2larcsin 2Rg 2v D . arccot 2Rg v 针对练习 1:汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道 的倾角为 9,半径为 r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是：（）A. 9sin gr

5、 B.9cos gr C9tan gr D9cot gr例 2、一辆质量 m = 2.0t 的小轿车，驶过半径 R = 90m 的一段凸形圆弧形桥 面，重力加速度 g = 10m/s2.求：（1 汽车以 I0m/s 的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？（2 汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力针对练习 2:用长 L = 0.6 m 的绳系着装有 m = 0.5 kg 水的小桶，在竖直平面 内做圆周运动，成为 水流星”求：（1）最高点水不流出的最小速度为多少？（2）若过最高点时速度为 3 m/s,此时水对桶底的压力多大?【课外拓展学案】1 在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于

6、内轨，这是为了（）A .减轻火车轮子挤压外轨B .减轻火车轮子挤压内轨C .使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力D .限制火车向外脱轨2. 汽车以一定速率通过拱桥时，下列说法中正确的是（A .在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力B .在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力C .在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力D .汽车以恒定的速率过桥时，汽车所受的合力为零3. 辆卡车在丘陵地匀速行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是（）A . a 处 B . b 处 C . c 处 D . d 处4.一汽车通过拱形桥顶点时速度为 10 m/s，车对桥顶的压力

7、为车重的 43,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（） A .15 m/s B . 20 m/s C .25 m/s D . 30 m/s5. 铁路转弯处的圆弧半径为 R，内侧和外侧的高度差为 h，L 为两轨间的距 离，且 L h，如果列车转弯速率大于 L Rgh /,则（）A .外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B.铁轨与轮缘间无挤压C .内侧铁轨与轮缘间产生挤压 D.内外铁轨与轮缘间均有挤压6. 质量为 m 的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高 点时的速度为 v ,至 U 达最低点时的速变为 24v gR，则两位置处绳子所受的张力之差是（）A . 6mg B . 5m

8、g C . 4mg D . 2mg7.如图所示，用长为 I 的细绳拴着质量为 m 的小球在竖直平面内做圆周运 动，则下列说法中正确的是（A .小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B .小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C .若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为 D .小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力（第 3 题）8 .长度为 L = 0.50m 的轻质细杆OA,A端有一质量为 m = 3.0kg 的小球,如图所示，小球以 O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是 2.0m/s，（ g = 10m/s2）则此时细杆 OA 受的（）A . 6.0

9、N 的拉力 B . 6.0N 的压力C . 24N 的压力 D . 24N 的拉力 9.如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固 定于O 点，在 O的 P 点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度9,然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时：（）A .小球的瞬时速度突然变大B .小球的加速度突然变大C .小球的所受的向心力突然变大D .悬线所受的拉力突然变大10半径为 R 的光滑半圆柱固定在水平地面上，顶部有一小物块,如图所示，今给小物块一个初速度 gR 0v，则物体将：、B、C 运动 B.先沿圆面 AB 运动，然后在空中作抛物体线运动 C.立即离开 圆柱表面做平抛运动D.立即离开圆柱表面作半径更大的圆周运动9 童非，江西人，中国著名体操运动员，首次在单杠项目实现了单臂大回环”用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，假设童非质量为 65kg，那么， 在完成 单臂大回环”的过程中， 童非的单臂至少要能够承受多大的 力？（g= 10m