生活中的圓周運(yùn)動(dòng) （第2課時(shí)） 課件【知識(shí)建構(gòu)+高效助教】高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

必修二第六章6.4生活中的圓周運(yùn)動(dòng)如果把地球看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零？這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是少？……新課引入火車轉(zhuǎn)彎①如果鐵路彎道的內(nèi)外軌一樣高外軌對(duì)輪緣的彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力：②如果在彎道使外軌略高于內(nèi)軌支持力F支與重力mg的合力指提供部分向心力：mgtanθ汽車過拱形橋①汽車過平橋時(shí)：FN=mg②汽車過凸橋時(shí)：F彈+指向圓心的力-背向圓心的力=向心力③汽車過凹橋時(shí)：重點(diǎn)回顧圓周的半徑近似等于地球半徑R。利用拱形橋模型：受力分析如圖G=mgFN指向圓心的力-背向圓心的力=向心力移項(xiàng)：

當(dāng)速度到達(dá)時(shí)，地面對(duì)汽車的支持力FN=0。v=7.9km/s完全失重狀態(tài)航天器中的失重現(xiàn)象圓周的半徑近似等于地球半徑R。利用拱形橋模型：受力分析如圖G=mgFN指向圓心的力-背向圓心的力=向心力當(dāng)力FN=0時(shí),航天員處于完全失重狀態(tài)得:此時(shí)人對(duì)座椅的壓力為零=7.9km/s航天器中的失重現(xiàn)象①一旦向心力突然消失（F=0），物體就沿著切線方向飛去。②在合力不足以提供所需的向心力時(shí)，物體雖然不會(huì)沿切線飛去，也會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓心。如果合力不足提供向心力的時(shí)候會(huì)發(fā)生什么情況？如果此時(shí)指向圓心的合外力突然消失，物體會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)呢？離心運(yùn)動(dòng)物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的力F需提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力F合vvvOF向F向F向重力、彈力、摩擦力等，合力或分力提供向心力。物體運(yùn)動(dòng)情況決定物體受力情況決定受力分析運(yùn)動(dòng)分析離心運(yùn)動(dòng)物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件是什么？OF合=mω2rF合＜mω2rF

合=0①當(dāng)F合=F需②當(dāng)F合=0

③當(dāng)F合

＜F需④當(dāng)F合＞F需時(shí)，近心運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體沿切線方向飛出遠(yuǎn)離圓心時(shí)，物體做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)物體作離心運(yùn)動(dòng)的條件：0≤F合＜mω2r離心運(yùn)動(dòng)rOFNGf生活中的離心運(yùn)動(dòng)離心運(yùn)動(dòng)的危害例1：3D地圖技術(shù)能夠?yàn)闊o人駕駛汽車分析數(shù)據(jù)，提供操作的指令。如圖所示為一段公路拐彎處的地圖，則（）A．若彎道是水平的，汽車拐彎時(shí)受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．若彎道是水平的，為防止汽車側(cè)滑，汽車拐彎時(shí)收到的指令是讓車速大一點(diǎn)C．若彎道是傾斜的，為了防止汽車側(cè)滑，道路應(yīng)為內(nèi)（東北）高外（西南）低D．若彎道是傾斜的，為了防止汽車側(cè)滑，道路應(yīng)為外（西南）高內(nèi)（東北）低D典型例題例2：如圖所示為場(chǎng)地自行車賽的比賽情景，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的傾斜賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知運(yùn)動(dòng)員及自行車的總質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，將運(yùn)動(dòng)員和自行車看作一個(gè)整體，則（）A．受到合力的方向保持不變B．受到合力的大小為C．若運(yùn)動(dòng)員減速，則一定沿傾斜賽道上滑D．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心B典型例題例3：公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶．如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí)，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)，則在該彎道處A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B．車速只要低于vc，車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)C．車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D．當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，vc的值變小AC典型例題例4：如圖所示，質(zhì)量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛，當(dāng)汽車經(jīng)過半徑為60m的彎路時(shí)，車速為20m/s.則：(1)此時(shí)汽車轉(zhuǎn)彎所需要的向心力大小為多少N．(2)若輪胎與路面間的最大靜摩擦力為1.4×104N，則這輛車在這個(gè)彎道會(huì)不會(huì)發(fā)生側(cè)滑．(1)1.3×104典型例題（2）不會(huì)例5：關(guān)于如圖(a)，(b)，(c)，(d)的四種圓周運(yùn)動(dòng)模型，下列說法正確的是（）A．圖(a)中，汽車安全通過拱橋最高點(diǎn)時(shí)，車對(duì)橋面的壓力等于車的重力B．圖(b)的圓錐擺中小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球受重力、彈力和向心力C．圖(c)中，輕質(zhì)細(xì)桿一端固定一小球,繞另一端O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)小球所受合力可能為零D．圖(d)中，火車以某速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道時(shí)，車輪不可能對(duì)內(nèi)外軌均無側(cè)向壓力C典型例題一、航天器中的失重現(xiàn)象當(dāng)力FN=0時(shí),航天員處于完全失重狀態(tài)二、離心運(yùn)動(dòng)①一旦向心力突然消失（F=0），由于慣性物體就沿著切線方向飛去。②在合力不足以提供所需的向心力時(shí)，物體雖然不會(huì)沿切線飛去，也會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓心。做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力時(shí)，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)就叫離心運(yùn)動(dòng)。課堂小結(jié)2、物體受力情況與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系（圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)）：①當(dāng)F合=F需

②當(dāng)F合=0

③當(dāng)F合

＜F需

④當(dāng)F合

＞F需時(shí)，物體做近心運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體沿切線