物理：58《生活中的圆周运动》我新

1、8 8生活中的圆周运动回顾回顾:1 Fn的作用？圆周运动的的作用？圆周运动的Fn可以为零吗？可以为零吗？2 向心力由谁提供？向心力由谁提供？F径合径合(指向圆心的合力指向圆心的合力)2=vFmrn n3 做圆周运动的条件做圆周运动的条件? 4 如果如果F径合径合与与所需所需的的Fn不相等，会怎样？不相等，会怎样？F径合径合Fn 向心运动向心运动F径合径合Fn 离心运动离心运动0F =F径向径向=FnF径向径向Fn2条件条件: F径向径向Fn (F径向径向消失）消失） 实例离心运动的应用离心运动的应用实例离心运动的应用离心运动的应用1、离心干燥器的金属网笼、离心干燥器的金属网笼利用离心运动把附着

2、在物利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置体上的水分甩掉的装置解释：解释：oFv0,f静静出现。如出现。如v太大，则离心太大，则离心如如v gr, , 则平抛（飞车）则平抛（飞车）Ff如如v=gr, FN=0 完全失重完全失重航天器中的失重现象航天器中的失重现象2NvmgFmr-=vgr对宇航员由牛顿第二定律对宇航员由牛顿第二定律FN=0完全失重状态完全失重状态当当2NvFGmr-=2NvFG mr=+G超重超重 火车转弯时实际是在做圆周运动，那么火车转弯时实际是在做圆周运动，那么火车转弯时是如何获得向心力的火车转弯时是如何获得向心力的 ？ 向左转向左转NGF（1） 在平直轨道上转弯在平直

3、轨道上转弯1 外轨对轮缘的弹力外轨对轮缘的弹力 FnV2R2 FN=m3缺点：损坏大缺点：损坏大讨论 FnGFhL0tan=vgr讨论讨论:由由 mgtan=mv02/r=grL/htansin=h/L得：得：规定速度规定速度如图如图687所示，汽车以一定的速度经过一个圆所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是面的压力情况，以下说法正确的是 ( ) 练习A.在竖直方向汽车受到三个力：重力、在竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力：

4、重力在竖直方向汽车只受两个力：重力和桥面的支持力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力汽车对桥面的压力小于汽车的重力D汽车对桥面的压力大于汽车的重汽车对桥面的压力大于汽车的重力力 在水平铁路转弯处，往往使外轨略在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了高于内轨，这是为了( )A减轻火车轮子挤压外轨减轻火车轮子挤压外轨B减轻火车轮子挤压内轨减轻火车轮子挤压内轨C使火车车身倾斜，利用重力和支使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力持力的合力提供转弯所需向心力D限制火车向外脱轨限制火车向外脱轨ACD练习练习1一一 离心运动离心运动1离心现象及条件离心现象及条件2离心运

5、动的应用和防止离心运动的应用和防止二、汽车的向心力问题二、汽车的向心力问题1 平路转弯平路转弯2 过拱形桥时、过凹桥时的超重、失重情况过拱形桥时、过凹桥时的超重、失重情况3 航天器中的失重现象航天器中的失重现象三三 火车转弯的向心力问题火车转弯的向心力问题 小结通过本节课的学习我们知道：通过本节课的学习我们知道：练习一：练习一： 绳系着装有水的桶，在竖直平面内做绳系着装有水的桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量为圆周运动，水的质量为0.5Kg，绳长，绳长60Cm，求：，求： （1）最高点水不流出的最小速率；）最高点水不流出的最小速率； （2）水在最高点速率为）水在最高点速率为3m/s时，水时，

6、水对桶底的压力。对桶底的压力。三三 竖直平面内圆周运动的临界问题竖直平面内圆周运动的临界问题1 无支撑物（绳连球）无支撑物（绳连球）如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为弯，弯道的倾角为，半径为，半径为r，则，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是是 ?（练习练习2 、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑打滑”的现象，可以：的现象，可以：( ) a、增大汽车转弯时的速度、增大汽车转弯时的速度 b、减小汽车转弯时的速度、减小汽车转弯时的速度 c、增大汽车与路面间的摩擦、增大汽车与路面间的摩擦 d、

7、减小汽车与路面间的摩擦、减小汽车与路面间的摩擦 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、cDC、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动向心力，维持其作圆周运动A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心失时，将沿圆周半径方向离开圆心B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心消失时，将沿圆周切线方向离开圆心D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用

8、的缘故的缘故1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 ( )巩固练习：巩固练习：B如图如图689所示，圆弧形拱桥所示，圆弧形拱桥AB的圆弧半径为的圆弧半径为40 m，桥高，桥高l0m，一辆汽车通过桥中央时桥受压，一辆汽车通过桥中央时桥受压力为车重的力为车重的1/2，汽车的速率多大，汽车的速率多大?若汽车通过桥若汽车通过桥中央时对桥恰无压力，汽车的落地点离中央时对桥恰无压力，汽车的落地点离AB中点中点P多远多远? 练习2210msm 20思考结合生活实例，思考应该如何解决结合生活实例，思考应该如何解决这一实际问题？这一实际问题？ GFNf讨论（一辆汽车匀速率通过半径为一辆汽车匀速率通过半径为R的圆

9、弧拱形的圆弧拱形路面，关于汽车的受力情况，下列说法正路面，关于汽车的受力情况，下列说法正确的是（确的是（ ）A汽车对路面的压力大小不变，总是等汽车对路面的压力大小不变，总是等于汽车的重力于汽车的重力B汽车对路面的压力大小不断发生变化，汽车对路面的压力大小不断发生变化，总是小于汽车所受重力总是小于汽车所受重力C汽车的牵引力不发生变化汽车的牵引力不发生变化D汽车的牵引力逐渐变小汽车的牵引力逐渐变小BD练习1 航天器绕地球做近似地匀速圆周运动，航天器绕地球做近似地匀速圆周运动，此时此时重力提供了向心力重力提供了向心力。航天器中的。航天器中的人随航天器一起做匀速圆周运动，其人随航天器一起做匀速圆周运动

10、，其向心力也是由重力提供的，此时向心力也是由重力提供的，此时重力重力完全用来提供向心力完全用来提供向心力，不对其他物体不对其他物体产生压力产生压力，即里面的人和物处于完全，即里面的人和物处于完全失重状态。失重状态。结论 3、下列说法中错误的有：（、下列说法中错误的有：（ ） A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干衣服甩得更干 B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心周半径方向离开圆心 C、为了防止发生事故，高速转动的砂、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速轮、飞轮等不能超过允许的最大转

11、速 D、离心水泵利用了离心运动的原理、离心水泵利用了离心运动的原理B竖直平面内的圆周运动临界问题竖直平面内的圆周运动临界问题 一、没有支撑一、没有支撑：（绳、圆环内侧）：（绳、圆环内侧）问题：问题：1、小球能通过最高点的临界速度？、小球能通过最高点的临界速度？ 2、能通过最高点的条件？、能通过最高点的条件？竖直平面内的圆周运动临界问题竖直平面内的圆周运动临界问题 二、有支撑二、有支撑：（杆、圆管内、拱形桥）：（杆、圆管内、拱形桥）问题：问题：1、小球能通过最高点的临界速度？、小球能通过最高点的临界速度？ 2、杆对小球什么时候提供支持力？、杆对小球什么时候提供支持力？什么时候提供拉力？什么时候提

12、供拉力？练习二：练习二： 长长L=0.4m，质量可忽略的细杆，其下，质量可忽略的细杆，其下端固定于端固定于O点，上端连接着一个质量为点，上端连接着一个质量为2千克的小球千克的小球A，A绕绕O点做圆周运动，在点做圆周运动，在A 通过最高点时，通过最高点时， （1）杆恰好不受力，求小球最高点的）杆恰好不受力，求小球最高点的速度。速度。 （2）杆的弹力为）杆的弹力为16牛，求小球在最高牛，求小球在最高点的速度（点的速度（g=10m/s2)例例 : A、B两球质量分别为两球质量分别为m1与与m2，用一劲度系数，用一劲度系数为为K的弹簧相连，一长为的弹簧相连，一长为l1的细线与的细线与m1相连，置于相连

13、，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO上，上，如图所示，当如图所示，当m1与与m2均以角速度均以角速度绕绕OO做匀速圆做匀速圆周运动时，弹簧长度为周运动时，弹簧长度为l2。求：此时弹簧伸长量多大？。求：此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？绳子张力多大？ 现在有一种叫做现在有一种叫做“魔盘魔盘”的娱乐设施（如图），的娱乐设施（如图），“魔盘魔盘”转动很慢时，盘上的人都可以随盘一起转动很慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开。当盘的转速逐渐增大时，转动而不至于被甩开。当盘的转速逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心越远的盘上的人便逐渐

14、向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越厉害。设人，这种滑动的趋势越厉害。设“魔盘魔盘”转速为转速为6转转/分，一个体重为分，一个体重为30 kg的小孩坐在距离轴心的小孩坐在距离轴心1 m处（盘半径大于处（盘半径大于1 m）随盘一起转动（没有滑）随盘一起转动（没有滑动）。这个小孩受到的向心力有多大？这个向心动）。这个小孩受到的向心力有多大？这个向心力是由什么力提供的？力是由什么力提供的？例例4、人造卫星的天线偶然折断，那么、人造卫星的天线偶然折断，那么 ( )(A)天线将作自由落体运动，落向地球；天线将作自由落体运动，落向地球；(B)天线将作平抛运动，落向地球；天线将作平抛运动，落向地

15、球；(C)天线将沿轨道切线方向飞出，远离地球；天线将沿轨道切线方向飞出，远离地球；(D)天线将继续和卫星一起沿轨道运转。天线将继续和卫星一起沿轨道运转。例例5杆长为杆长为L，球的质量为，球的质量为m，杆连球在竖直，杆连球在竖直平面内绕轴平面内绕轴O自由转动，已知在最高点处，杆自由转动，已知在最高点处，杆对球的弹力大小为对球的弹力大小为F=1/2mg，求这时小球的即，求这时小球的即时速度大小。时速度大小。解解：小球所需向心力向下，本题中：小球所需向心力向下，本题中 F=1/2mgmg，所以弹力的方向可能向上，也可能向下。所以弹力的方向可能向上，也可能向下。若若F F 向上，则向上，则,2LmvFmg2gLv 若若F F 向下，则向下，则,2LmvFmg23gLv 1、我已经理解和掌握了可以用线速度、角、我已经理解和掌握了可以用线速度、角速度、转速和周期等来描述做圆周运动物速度、转速和周期等来描述做圆周运动物体的运动快慢；体的运动快慢；2、匀速圆周运动的动力学特征：、匀速圆周运动的动力学特征：FnF合合运动学特征：运动学特征：V大小不变。大小不变。3、向心力是效果力，学会受力分析向心力、向心力是效果力，学会受力分析向心力来源。来源。4、求向心力的两个途径：、求向