第七節(jié) 生活中的圓周運動

第七節(jié)生活中的圓周運動第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三一、火車拐彎火車轉(zhuǎn)彎時什么力提供向心力？第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三GFNF彈外軌對輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力。第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三重力和支持力的合力提供向心力，以減少外軌與輪緣之間的擠壓。第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三(1)

當(dāng)v=v0時：(2)

當(dāng)v>v0時：(3)

當(dāng)v<v0時：輪緣不受側(cè)向壓力;輪緣受到外軌向內(nèi)的擠壓力;輪緣受到內(nèi)軌向外的擠壓力。F彈F彈第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三賽場彎道設(shè)計外高內(nèi)低第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三汽車轉(zhuǎn)彎第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三1、在水平鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略高于內(nèi)軌，下列說法錯誤的是()A、減輕火車輪子擠壓外軌B、減輕火車輪子擠壓內(nèi)軌C、使火車車身傾斜，利用重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎所需向心力D、限制火車向外脫軌B第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三例、已知火車速度為30m/s，彎道半徑r=900m，火車的質(zhì)量為8×105kg

(取g=10m/s2)，求：（1）轉(zhuǎn)彎時所需的向心力多大？（2）若軌道不受輪緣擠壓，求軌道與水平面夾角θ的正切值。（3）若火車速度為40m/s，此時輪緣的受力情況如何？第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三FN二、拱形橋G當(dāng)v非常大時可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象？第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三FN凹形橋G當(dāng)v非常大時可能發(fā)生什么狀況？如汽車不在拱形橋的最高或最低點，它的運動還能用剛才的方法求解嗎？第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三2、汽車勻速率通過半徑為R的拱形路面，關(guān)于汽車的受力情況，下列說法正確的是（）A、汽車對路面的壓力大小不變，總是等于汽車的重力B、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C、汽車的牽引力不發(fā)生變化D、以上說法都錯B第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三思考與討論：地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零？這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少？第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三三、航天器中的失重現(xiàn)象

什么維持近地航天器做圓周運動？萬有引力第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三設(shè)航天器質(zhì)量為M，它繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑近似等于地球半徑R，航天員的質(zhì)量為m，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們在地面上的重力，試求飛船速度多大？座艙對宇航員的支持力多大？完全失重！第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三做圓周運動的物體，在其所受合外力突然消失，或不足以提供圓周運動所需向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動。四、離心運動作離心運動的條件：第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三

物體做圓周運動需要什么條件？當(dāng)F合=Fn，做圓周運動；當(dāng)F合<Fn，當(dāng)F合>Fn，做向心(近心)運動。做離心運動；合第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三思考：要防止離心現(xiàn)象發(fā)生，該怎么辦？A、減小運動速度，使物體作圓周運動時所需的向心力減??；B、增大合外力，使其達到物體作圓周運動時所需的向心力。第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三離心運動的應(yīng)用第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三啤酒何以清澈透亮？

原來這也與離心分離密切相關(guān)。因為麥汁中含有一種極不穩(wěn)定的冷凝固物，應(yīng)盡量減少其含量才能保證啤酒不出現(xiàn)冷混濁現(xiàn)象。然而，這種冷凝固物的粒子極為微小，直徑僅有0.1―0.5微米，很難除凈。但若采用高速離心機進行分離處理，就比較容易實現(xiàn)凈化。因為這種粒子雖然微小，但由于存在密度差，一旦進入強大的離心力場后，二者立即“分道揚鑣”，從而可以很容易地把冷凝固粒子剔除。從蔗糖水溶液中分離蔗糖，也需依靠離心沉降方法。第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三制作“棉花”糖的原理：內(nèi)筒與洗衣機的脫水筒相似，往內(nèi)筒加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁，內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運動，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀，到達溫度較低的外筒就會迅速冷卻凝固，變得纖細雪白，像一團團棉花。第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三

“離心澆鑄”技術(shù)模具繞一固定軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)達到500轉(zhuǎn)每分時，將融化了的液態(tài)金屬倒入其中，它將以巨大的慣性離心力向模具壁緊壓，同時夾雜在液態(tài)金屬里的氣體和熔渣，由于其密度遠小于液態(tài)的金屬，因此它們將從金屬里被分離出來。按此法澆鑄出的金屬零件密實、均勻、不含氣泡和裂痕，大大提高了使用壽命。

第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三B3、下列說法正確的是()A、作勻速圓周運動的物體，在所受合外力突然消失時，將沿圓周半徑方向離開圓心B、作勻速圓周運動的物體，在所受合外力突然消失時，將沿圓周切線方向離開圓心C、作勻速圓周運動的物體，它自己會產(chǎn)生一個向心力，維持其作圓周運動D、作離心運動的物體，是因為受到離心力作用的緣故第25頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三4、為防止汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn)“打滑”現(xiàn)象，可以()A、增大汽車轉(zhuǎn)彎時的速度B、減小汽車轉(zhuǎn)彎時的速度C、增大汽車與路面間的摩擦D、減小汽車與路面間的摩擦BC第26頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三5、下列說法中錯誤的有（