高二物理《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》課件

1、7 7、生活中的圓周運(yùn)動(dòng)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)rvmFn2OmgFNFfOmgFN提供向心力提供向心力受力分析受力分析“供需供需”平衡平衡 物體做勻速圓周運(yùn)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)物體做勻速圓周物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力運(yùn)動(dòng)所需的力=rvm2F合合火車車輪介紹火車車輪介紹 鐵路的彎道鐵路的彎道內(nèi)外軌道一樣高內(nèi)外軌道一樣高2vFFmr向心力外軌對輪緣的彈力提供向心力外軌對輪緣的彈力提供向心力. 靠這種辦靠這種辦法得到的向法得到的向心力缺點(diǎn)是心力缺點(diǎn)是什么？如何什么？如何解決這一實(shí)解決這一實(shí)際問題？際問題？rvmmg20tan0tan=vgr討論討論:rvm20F合F彈彈F彈彈mgNF合合vFNGrvmGN

2、2FrvmGN2FvGFNarvmN2F-GrvmGN2Fagrvskmsm/9 . 7/100064008 . 9rvmmgN2F grv=vgr當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí),座艙對他的支持力座艙對他的支持力FN=0,航航天員處于完全失重狀態(tài)天員處于完全失重狀態(tài)其實(shí)對于任何一個(gè)按慣性飛行（只受重力作用）其實(shí)對于任何一個(gè)按慣性飛行（只受重力作用）的飛行器或容器，其中的所有物體都處于完全的飛行器或容器，其中的所有物體都處于完全失重狀態(tài)。失重狀態(tài)。得得rvmmgN2F由由rvmN2F-mg若在近軌道若在近軌道29.一輛汽車勻速率通過半徑為一輛汽車勻速率通過半徑為R的圓的圓弧拱形路面，關(guān)于汽車的受力情況，弧拱形路面，關(guān)

3、于汽車的受力情況，下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A汽車對路面的壓力大小不變，總汽車對路面的壓力大小不變，總是等于汽車的重力是等于汽車的重力B汽車對路面的壓力大小不斷發(fā)生汽車對路面的壓力大小不斷發(fā)生變化，總是小于汽車所受重力變化，總是小于汽車所受重力C汽車的牽引力不發(fā)生變化汽車的牽引力不發(fā)生變化D汽車的牽引力逐漸變小汽車的牽引力逐漸變小BD做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在一定條件下，做逐漸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在一定條件下，做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫離心運(yùn)動(dòng)。遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫離心運(yùn)動(dòng)。、觀察與思考、觀察與思考觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:（1）木塊為什么會(huì)離

4、開轉(zhuǎn)盤？）木塊為什么會(huì)離開轉(zhuǎn)盤？（2）什么叫做離心運(yùn)動(dòng)？）什么叫做離心運(yùn)動(dòng)？原因：物所需的向心力隨著原因：物所需的向心力隨著v的增大而增大，的增大而增大，rvm2但提供向心力的合力為靜摩擦力，但提供向心力的合力為靜摩擦力，ffmax當(dāng)當(dāng)fmax時(shí)，產(chǎn)生離心現(xiàn)象。時(shí)，產(chǎn)生離心現(xiàn)象。rvm2 o做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體, ,由于慣性總有沿切線方向飛由于慣性總有沿切線方向飛去的傾向，在合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)去的傾向，在合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，做逐漸遠(yuǎn)離圓心的動(dòng)所需的向心力的情況下，做逐漸遠(yuǎn)離圓心的離心運(yùn)離心運(yùn)動(dòng)動(dòng)；當(dāng)合外力大于物體做圓周運(yùn)

5、動(dòng)所需的向心力時(shí)，；當(dāng)合外力大于物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)，物體做離圓心越來越近的物體做離圓心越來越近的向心運(yùn)動(dòng)向心運(yùn)動(dòng)；只有當(dāng)合外力等；只有當(dāng)合外力等于所需的向心力時(shí)，物體才可能做于所需的向心力時(shí)，物體才可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)。F=mr2Fmr2Fmr2F=02、合外力與向心力的關(guān)系、合外力與向心力的關(guān)系3、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止（1）離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用）離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用甩干雨傘上的水滴甩干雨傘上的水滴鏈球運(yùn)動(dòng)鏈球運(yùn)動(dòng)在田徑比賽中，鏈球項(xiàng)目就是得用離在田徑比賽中，鏈球項(xiàng)目就是得用離心現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)投擲的。鏈球的投擲是心現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)投擲的。鏈球的投擲是通過預(yù)擺和旋轉(zhuǎn)來完成的，

6、運(yùn)動(dòng)員手通過預(yù)擺和旋轉(zhuǎn)來完成的，運(yùn)動(dòng)員手持鏈球鏈條的一端，在鏈球高速旋轉(zhuǎn)持鏈球鏈條的一端，在鏈球高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，突然松手，拉力消失，鏈就沿切時(shí)，突然松手，拉力消失，鏈就沿切線方向飛出去。線方向飛出去。在雨天，我們可以通過旋轉(zhuǎn)雨傘在雨天，我們可以通過旋轉(zhuǎn)雨傘的方法甩干雨傘上的水滴，旋轉(zhuǎn)時(shí)，的方法甩干雨傘上的水滴，旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)快到一定的程度時(shí)，水滴和雨當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)快到一定的程度時(shí)，水滴和雨傘之間的附著力滿足不了水滴做圓周傘之間的附著力滿足不了水滴做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，水滴就會(huì)做遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)所需的向心力，水滴就會(huì)做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)而被甩出去。圓心的運(yùn)動(dòng)而被甩出去。離心干燥器離心干燥器oFmr2F（2）離心運(yùn)動(dòng)的

7、防止：）離心運(yùn)動(dòng)的防止：在水平公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)在水平公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)fmax mr2f汽車汽車 在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車輪與路面的靜摩所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大，擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大，所需向心力所需向心力F大于最大靜摩擦力大于最大靜摩擦力fmax，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故。汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故。因此，在公路彎道處，車輛行駛不允因此，在公路彎道處，車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度。許超過規(guī)定的速度。高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等 高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等，都不得

8、超過高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等，都不得超過允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過高，砂輪、飛輪內(nèi)部分子間的作用允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過高，砂輪、飛輪內(nèi)部分子間的作用力不足以提供所需的向心力時(shí)，離心運(yùn)動(dòng)會(huì)便它們破裂，甚至釀力不足以提供所需的向心力時(shí)，離心運(yùn)動(dòng)會(huì)便它們破裂，甚至釀成事故。為了防止事故的發(fā)生，通常還要在砂輪和飛輪的外側(cè)加成事故。為了防止事故的發(fā)生，通常還要在砂輪和飛輪的外側(cè)加裝一個(gè)防護(hù)罩。裝一個(gè)防護(hù)罩。B、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它所受的一切力都突當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)然消失后，物體將做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)30、下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法中正確的是、下列關(guān)

9、于離心現(xiàn)象的說法中正確的是( )A、當(dāng)物體所受的合外力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心、當(dāng)物體所受的合外力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心 現(xiàn)現(xiàn)象象C、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)突然消失后，物體將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)D、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)突然消失后，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)BC 、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑打滑”的的現(xiàn)象，可以：現(xiàn)象，可以：( )a、增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度、增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 b、減小

10、汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度、減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度c、增大汽車與路面間的摩擦、增大汽車與路面間的摩擦 d、減小汽車與、減小汽車與路面間的摩路面間的摩擦擦 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c3、下列說法中正確的有：（、下列說法中正確的有：（ ）A、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干B、轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開、轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開圓心圓心C、為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等不能、為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等不能超過允許的最大轉(zhuǎn)速超過允許的最大轉(zhuǎn)速D、離心水泵利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理、離

11、心水泵利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理DACD？v五五. .豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) 桿和雙軌模型桿和雙軌模型 ：能過最高點(diǎn)的臨界條件：能過最高點(diǎn)的臨界條件：0臨界vgrgrgrmgNrvmmgF2rvmNmg2F時(shí)當(dāng)mgN31. 如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)圓半徑為圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)圓半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)最，小球經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓軌則其通過最高點(diǎn)時(shí)（高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓軌則其通過最高點(diǎn)時(shí)（ ）A小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgB小球受到的向心力等于重力小球受到的向心力等于重力 C小球的線

12、速度大小等于小球的線速度大小等于Rg D小球的向心加速度大小等于小球的向心加速度大小等于gBCDlgl32. 如圖所示，質(zhì)量可以不計(jì)的細(xì)桿的一端固定著一個(gè)如圖所示，質(zhì)量可以不計(jì)的細(xì)桿的一端固定著一個(gè)質(zhì)量為質(zhì)量為m的小球，另一端能繞光滑的水平軸的小球，另一端能繞光滑的水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng).讓小讓小球在豎直平面內(nèi)繞軸球在豎直平面內(nèi)繞軸O做半徑為做半徑為的圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過最高點(diǎn)時(shí)的線速的圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過最高點(diǎn)時(shí)的線速度大小為度大小為v.下列說法中正確的是下列說法中正確的是( )A.v不能小于不能小于B.v時(shí)，小球與細(xì)桿之間無彈力作用時(shí)，小球與細(xì)桿之間無彈力作用時(shí)，小球與細(xì)桿之間的彈力隨時(shí)，小球與細(xì)桿之間的彈力隨v增大而增大增大而增大時(shí)，小球與細(xì)桿之間的彈力隨時(shí)，小球與細(xì)桿之間的彈力隨v減小而增大減小而增大glC.v大于大于glD.v小于小于glBCDAOmBL重力、繩重力、繩的拉力的拉力gLvAgLvB5AOmBL重力、桿的拉重力、桿的拉力或支持力力或支持力0AvgLvB4AOmBR重力、外管壁重力、外管壁的支持力或內(nèi)的支持力或內(nèi)管壁的支持力管壁的支持力0AvgLvB4例、如圖所示，質(zhì)量為例、如圖所示，質(zhì)量為m m的小球，用長的小球，用長為為L L的細(xì)繩，懸于光滑斜面上的的細(xì)繩，懸于光滑斜面上的0 0點(diǎn)，小點(diǎn)，小