第五章曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)5.7生活中的圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案(無(wú)答案)新人教版必修2

1、生活中的圓周運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 理解圓周運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生和條件，提高應(yīng)用規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2. 自主學(xué)習(xí)、合作探究，學(xué)會(huì)推論法處理問(wèn)題。3. 積極投入，全力以赴，培養(yǎng)學(xué)以致用的思維習(xí)慣?！局攸c(diǎn)】生活中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析?！倦y點(diǎn)】如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象?！局R(shí)梳理】一、火車(chē)轉(zhuǎn)彎1. 火車(chē)在彎道上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：火車(chē)在彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)做,因而具有向心加速度，由于其質(zhì)量巨大，需要很大的。2. 轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高的缺點(diǎn)：如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高，則由 對(duì)輪緣的彈力提供向心力，這樣鐵軌和車(chē)輪極易受損。3. 鐵路彎道的特點(diǎn)：(1) 轉(zhuǎn)彎處略高于。(2) 鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力不是豎直向上的

2、，而是斜向彎道 (選填“內(nèi)側(cè)”或“外側(cè)”)(3) 鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力與火車(chē)所受重力的合力指向軌道的 ，它提供了火車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的。二、汽車(chē)過(guò)拱形橋1.向心力來(lái)源(最高點(diǎn)和最低點(diǎn))：汽車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)，和合力提供向心力。2.動(dòng)力學(xué)關(guān)系：(1)如圖所示，汽車(chē)在凸形橋的最高點(diǎn)時(shí)，滿(mǎn)足的關(guān)系為:2= m , Fn=，由牛頓第三定律可知汽車(chē)對(duì)橋面的壓力大小等于R支持力，因此汽車(chē)在凸形橋上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)橋的壓力重力。當(dāng) v=時(shí)，其壓力為零。(2)如圖所示，汽車(chē)在經(jīng)過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，滿(mǎn)足的關(guān)系為:2v=m 一，F(xiàn)n=，汽車(chē)對(duì)橋的壓力大小Fn =Fn。R汽車(chē)過(guò)凹形橋時(shí)，對(duì)橋的壓力重力。三、航天器中的失重現(xiàn)象 1航天器

3、在近地軌道的運(yùn)動(dòng):(1) 對(duì)航天器，重力充當(dāng)向心力，滿(mǎn)足的關(guān)系式為 航天器的速度v=。(2) 對(duì)航天員，由重力和座椅的支持力提供向心力，滿(mǎn)足的關(guān)系式：2v二m，由此可得 Fn=0,航天員處于 狀態(tài)，對(duì)座椅 。R2 對(duì)失重現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)：航天器內(nèi)的任何物體都處于 狀態(tài)，但并不是物體不受重力。正因?yàn)槭艿街亓ψ饔貌攀购教炱鬟B同其中的乘員 。四、離心運(yùn)動(dòng)1.定義：物體沿切線(xiàn)飛出或做逐漸 的運(yùn)動(dòng)。2原因：向心力突然消失或不足以提供所需 3.本質(zhì)：離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體 的表現(xiàn)。探究案【質(zhì)疑探究】一一質(zhì)疑解疑、合作探究探究點(diǎn)一火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題1：火車(chē)以半徑r=900m轉(zhuǎn)彎，火車(chē)質(zhì)量為8X 105kg，軌道寬為L(zhǎng)=1

4、.4m,外軌比內(nèi)軌高 h=14cm,為了使鐵軌不受輪緣的擠壓，火車(chē)的2 速度應(yīng)為多大？(當(dāng) a很小時(shí)，sin atan a , g取10m/s )針對(duì)訓(xùn)練1:鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的，已知內(nèi)外軌道對(duì)水平面傾角為0 (如圖），彎道處的圓弧半徑為 R,若質(zhì)量為m的火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度小于Rgtanr，則（）A. 內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車(chē)輪輪緣有擠壓B. 外軌對(duì)外側(cè)車(chē)輪輪緣有擠壓C. 這時(shí)鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力等于mg/cos 0D. 這時(shí)鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力大于mg/cos 0探究點(diǎn)二汽車(chē)過(guò)拱形橋問(wèn)題2：質(zhì)量為m的汽車(chē)在拱形橋上以速度v前進(jìn)，橋面的圓弧半徑為r,求汽車(chē)通過(guò)橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力。問(wèn)題3:汽車(chē)的

5、速度不斷增大時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?問(wèn)題4：質(zhì)量為m的汽車(chē)在凹形橋上以速度 v前進(jìn)，橋面的圓弧半徑為 r,求汽車(chē)通過(guò)橋的 最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力。針對(duì)訓(xùn)練2:飛機(jī)做特技表演時(shí)，常做俯沖拉起運(yùn)動(dòng)，如圖所示，此運(yùn)動(dòng)在最底點(diǎn)附近可看作是半徑為 500m的圓周運(yùn)動(dòng)。若飛行員的質(zhì)量為65 kg,飛機(jī)經(jīng)過(guò)最底點(diǎn)時(shí)的速度為360km/h，則這時(shí)飛行員對(duì)座椅的壓力為多大？ （g=10m/s2）5探究點(diǎn)三航天器中的失重現(xiàn)象問(wèn)題5:地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球半徑r （約為6400km）。地面上有一輛汽車(chē)，重量是mg地面對(duì)它的支持力是 Fn。如圖所示，汽車(chē)行駛時(shí)不斷加速，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：速度大

6、到一定程度時(shí)， 地面對(duì)車(chē)的支持力是零，此時(shí)速度多大？這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少？駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少？他這時(shí)可能有什么感覺(jué)?探究點(diǎn)四離心運(yùn)動(dòng) 問(wèn)題6:用一細(xì)繩拉著小球在水平光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻細(xì)繩突然剪斷，會(huì)出 現(xiàn)什么情況?問(wèn)題7：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，供：物體實(shí)際所受外力指向圓心的合力；2需：即維持物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力F向=m R當(dāng)F供=F需，物體做 _ 運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F供 F需，物體做 _ 運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F供 F需，物體做 運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題&什么是離心運(yùn)動(dòng)？離心運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)是什么？離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用有哪些？離心運(yùn)動(dòng)的危 害又有哪些？針對(duì)訓(xùn)練3:下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說(shuō)法，正確的是（）A. 當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象B. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物