生活中的圆周运动省赛一等奖

1、描述圆周运动快慢的物理量有哪些？写出它们的定义式和关系式。v=∆l/∆tω=∆ф/∆t2、做匀速圆周运动的物体的向心加速度an=方向总是指向。3、做匀速圆周运动的物体的向心力Fn=方向总是指向，效果是。圆心圆心改变速度方向火车车轮的结构特点：一、铁路的弯道一、铁路的弯道火车转弯（内外轨道等高）NGNGF（1）火车转弯处内外轨无高度差找向心力提供者：外轨对轮缘的弹力F就是使火车转弯的向心力火车质量很大外轨对轮缘的弹力很大外轨和外轮之间的磨损大，铁轨容易受到损坏找到轨迹、圆心、半径（2）转弯处外轨高于内轨根据牛顿第二定律F=mgtan

α=m

RV2V=RgtanαV＞RgtanαV＜Rgtanα外轨对外轮缘有弹力内轨对内轮缘有弹力αNGFα

（图）设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，则火车转弯的规定速度为v0？F合=mgtanθ≈mgsinθ

=mgh/L由牛顿第二定律得：F合=man

所以mgh/L=m即火车转弯的规定速度v0=小结：水平面内的圆周运动，轨迹在水平面内，向心力也一定在水平面内。向心力是按效果命名的力，任何一个或几个力的合力，只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力。GFN二、拱形桥（1）汽车对桥的压力FN´=FN（２）汽车的速度越大汽车对桥的压力越小由上式和牛顿第三定律可知根据牛顿第二定律汽车开始做平抛运动．VRO质量为m的汽车以速度V通过半径为R的凹型桥。它经桥的最低点时对桥的压力为多大？比汽车的重量大还是小？速度越大压力越大还是越小？解：由上式和牛顿第三定律可知（1）汽车对桥的压力F1´=F1（２）汽车的速度越大汽车对桥的压力越大根据牛顿第二定律GF1请大家阅读课本28面---思考与讨论说出你的想法由可以解出,当时座舱对人的支持力F支=0，人处于失重状态

三航天器中的失重现象做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。一、离心运动1、离心运动：2、物体做离心运动的条件：二、离心运动应用1、离心干燥器的金属网笼利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置解释：oF<mrω2Fν当网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F足以提供所需的向心力F使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力F不足以提供所需的向心力F，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。2、洗衣机的脱水筒3、用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内当离心机转得比较慢时，缩口的阻力F足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时，阻力F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内。4、制作“棉花”糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。要使原来作圆周运动的物体作离心运动，该怎么办？？问题一：A、提高转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力。B、减小合外力或使其消失三、离心运动的防止：1、在水平公路上行驶的汽车转弯时υF汽车在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力Fma，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。2、高速转动的砂轮、飞轮等？问题二：要防止离心现象发生，该怎么办？A、减小物体运动的速度，使物体作圆周运动时所需的向心力减小B、增大合外力，使其达到物体作圆周运动时所需的向心力7、某同学用绳系着一个小球，在竖直平面内做圆周运动，若小球的质量m＝05g，绳长l＝60cm，求：①小球过最高点时速度大小为v=3m/s，此时绳对小球的力多大，方向怎样。你认为事实存在否。②小球过最高点时速度大小为v=1m/s，此时绳对小球的力多大，方向怎样。你认为事实存在否。③小球过最高点时最小速度大小多大。细线系住小球在竖直平面内的圆周运动：1、能做完整圆周运动，当小球过最高点时小球受到的力重力和绳的拉力，提供向心力的力是重力和绳的拉力的合力。能做完整圆周运动的临界条件在最高点小球速度。过山车8、如图所示，长度为L=的杆，栓一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为M=5g，小球半径不计（g=10m/s2），求：①小球过最高点时速度大小为v=20m/s,此时杆对小球的力多大，方向怎样。②小球过最高点时速度大小为v=2m/s,此时杆对小球的力多大，方向怎样。③小球过最高点时最小速度大小多大。杆栓住小球在竖直平面内的圆周运动1、能做完整圆周运动，当小球过最高点时小球受到的力，提供向心力的力是。2、当0<V<时，杆对小球 ，其大小当v=时，杆对小球当v>时，杆对小球的力为其大小为___________杆的作用力、重力杆的作用力、重力支持力拉力零思考：汽车不在拱形桥的最高点或最低点时，它的运动能用上面的方法求解吗？mgcosθ－FN=maN所以FN=mgcosθ－maN桥面支持力与夹角θ、车速v都有关。（C、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A、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B、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D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故1、下列说法正确的是()巩固练习：B一辆汽车匀速率通过半径为R的圆弧拱形路面，关于汽车的受力情况，下列说法正确的是（）A．汽车对路面的压力大小不变，总是等于汽车的重力B．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C．汽车的牵引力不发生变化D．汽车的牵引力逐渐变小BD如图所示，质量可忽略，长度为L的不可伸长的细线系着一个质量为m的小球在水平面内作匀速圆周运动，细线和小球的运动轨迹形成一个圆锥，故称为圆锥摆。试分析1圆锥摆向心力的夹角为θ，摆动的周期为多少解题思路：1、确定物体的轨迹定圆心2、受力分析找向心力的提供值3、运动分析写向心力的需要值4、写出供需方程解题２、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：a、增大汽车转弯时的速度b、减小汽车转弯时的速度c、增大汽车与路面间的摩擦d、减小汽车与路面间的摩擦A、a、bB、a、cC、b、dD、b、c3、下列说法中错误的有：（）A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心C、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D、离心水泵利用了离心运动的原理DB1）凸形桥半径为R，汽车在顶端的最大速度是多少？2）长为R的轻绳一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？（3）如果上题改成长为R的轻杆一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？当球在最高点速度为时，求杆对球的作用力，当小球在最高点速度时，求杆对球的作用力。在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，