(学案)5.7__生活中的圆周运动(一)

1、 课题5.7 生活中的圆周运动1学习目标1. 能定性分析火车转弯外轨比内轨高的原因2. 能找出具体圆周运动向心力的来源3. 知道离心运动及产生的条件，了解离心运动的应用和防止学习重点理解向心力是一种效果力，能找出向心力的来源并结合牛顿运动定律求解学习难点对变速圆周运动的理解和处理 合作探究一、 知识回顾1、 匀速圆周运动： 2、 向心加速度：an= = = = = 3、 向心力方向：沿半径方向指向 ，与线速度方向 。4、 向心力：F= = = = = = 5、 向心力作用：产生 改变线速度的 。二、 生活中的圆周运动思考：汽车转弯是由什么来提供向心力？如果冬天路比较滑，汽车转弯是速度过快会发生

2、什么情况？下面我们来看看生活中火车转弯的情况和汽车有什么不同？1、 火车转弯问题：轮缘的结构示意图：平转：a：受力情况： 、 、 。 b：向心力来源： 。 c：向心力大小： 。危害： 。GF合FN斜转：a：受力情况： 、 。 b：向心力来源： 。 c：向心力大小： 。作用： 。火车进入弯道速度： 。讨论：a：当V>V额时，火车对 有作用力。b：当V<V额时，火车对 有作用力。练习：公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（ ）A.路面外侧高内侧低 B.车速只要低于vc，车辆便会向

3、内侧滑动 C.车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时，与未结冰时相比，vc 的值变小变式：长度不同的两根细绳，悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内作圆锥摆运动，如下图所示，则( ) A.它们的周期相同 B.较长的绳所系小球的周期较大 C.两球的向心力与半径成正比 D.两绳张力与绳长成正比讨论：下图中的运动，什么来提供向心力？如果速度过大转弯时会发生什么情况？那飞机转弯时呢？2.离心运动：离心运动： 。离心运动的条件：当外界提供的指向圆心的合力F 小于mr2做 运动。当外界提供的指向圆心的合力F 等于mr2做 运动。当外界提供的

4、指向圆心的合力F 大于mr2做 运动。离心运动的本质： 。例题： 如图所示，细绳一端系着质量M0.6kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊质量m0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴线转动，问角速度在什么范围m会处于静止状态？（g取10m/s2）【概念规律练】知识点一火车转弯问题1在某转弯处，规定火车行驶的速率为v0，则下列说法中正确的是()A当火车以速率v0行驶时，火车的重力与支持力的合力方向一定沿水平方向B当火车的速率v>v0时，火车对外轨有向外的侧向压力C当火车的速率v>v0时，火车对内轨有向内的挤压力D

5、当火车的速率v<v0时，火车对内轨有向内侧的压力2修铁路时，两轨间距是1 435 mm，某处铁路转弯的半径是300 m，若规定火车通过这里的速度是72 km/h.请你运用学过的知识计算一下，要想使内外轨均不受轮缘的挤压，内外轨的高度差应是多大？知识点二汽车过桥问题3汽车驶向一凸形桥，为了在通过桥顶时，减小汽车对桥的压力，司机应()A以尽可能小的速度通过桥顶B适当增大速度通过桥顶C以任何速度匀速通过桥顶D使通过桥顶的向心加速度尽可能小4如图1所示，图1质量m2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m如果桥面承受的压力不得超过3.

6、0×105 N，则：(1)汽车允许的最大速率是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10 m/s2)知识点三圆周运动中的超重、失重现象5在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象()小孩荡秋千经过最低点汽车过凸形桥汽车过凹形桥在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器A B C D知识点四离心运动6下列关于离心现象的说法正确的是()A当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线方向做匀速直线运动D做匀速圆周运动的物体

7、，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动7.如图2所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动， 若 小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是()A若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹Pb做离心运动D若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做向心运动【方法技巧练】竖直平面内圆周运动问题的分析方法8如图3所示，图3小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的是()A小球通过最高点时的最小速度是vB小球通过最高点时的最小速度为0C小球在水平线ab以下的管道中运动时内侧管壁对小球一定无作用力D小球在水平线ab以上的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力图49杂技演员在做“水