人教版必修二第五章第七節(jié)《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》學(xué)案+練案+答案

第五章曲線運(yùn)動(dòng)5.7生活中的圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、會(huì)在具體問題中分析向心力的來(lái)源，明確向心力是按效果命名的力。2、掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般方法，會(huì)處理水平面、豎直面的問題。3、知道向心力，向心加速度的公式也適用變速圓周運(yùn)動(dòng)，理解如何使用?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】1.會(huì)在具體問題中分析向心力的來(lái)源，并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解有關(guān)問題【課前預(yù)習(xí)】.火車轉(zhuǎn)彎處，使外軌內(nèi)軌，火車經(jīng)過時(shí)支持力方向，它與力的合力指向?yàn)榛疖囖D(zhuǎn)彎提供向心力..航天器在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)因恰好提供向心力故航天器內(nèi)的一切物體均處于狀態(tài)，任何關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī)，又不受阻力的飛行器中都是一個(gè)的環(huán)境..離心運(yùn)動(dòng)(1)離心現(xiàn)象：如果一個(gè)正在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)過程中，由于某種原因所受合力或物體就會(huì)由于遠(yuǎn)離，這就是離心現(xiàn)象.(2)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力指向圓心，且F八mv2/r,當(dāng)F八mv2/r,物體n n2就會(huì)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，做“近心”運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F合物體會(huì)向外側(cè)移動(dòng)，做運(yùn)動(dòng)，若所受合外力突然消失，物體做離心運(yùn)動(dòng)，沿方向飛出.如圖【探究與生成】一、火車轉(zhuǎn)彎問題：火車轉(zhuǎn)彎是一段圓周運(yùn)動(dòng)，需要有力來(lái)提供火車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力【問題1］如果內(nèi)、外軌是等高的，那么火車轉(zhuǎn)彎時(shí)是如何獲得向心力的？火車的輪緣與鐵軌擠壓產(chǎn)生的彈力［教師點(diǎn)撥］外鐵軌對(duì)火車輪緣擠壓的彈力提供向心力【問題2］高速行駛的火車的輪緣與鐵軌擠壓，后果會(huì)怎樣？［教師點(diǎn)撥］對(duì)火車的輪緣與鐵軌的損壞非常大，速度太快會(huì)導(dǎo)致火車側(cè)翻出可行的時(shí)的軌道無(wú)擠壓，a(7動(dòng)的【問題3］那么應(yīng)該如何解決這一實(shí)際問題？結(jié)合學(xué)過的知識(shí)加以討論，提解決方案，并畫出受力圖，加以定性說明。出可行的時(shí)的軌道無(wú)擠壓，a(7動(dòng)的［教師點(diǎn)撥］如果火車受到的重力和支持力的合力提供向心力，對(duì)內(nèi)外軌都這樣就達(dá)到了保護(hù)鐵軌的目的例題1.火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑為凡彎道的傾斜角度為a,火車轉(zhuǎn)彎速度V0為多大時(shí)，才不至于對(duì)內(nèi)、外軌道產(chǎn)生擠壓?解析：當(dāng)火車正常行駛時(shí)，輪與軌道間無(wú)側(cè)向壓力.火車只受軌道與表面垂直的支持力作用和火車的重力作用.如右圖所示.其做圓周運(yùn)

一，，一，…F、一，圓心在水面內(nèi)，［號(hào)N1分解則有:拓展與分享：討論：（D若火車速度小于是內(nèi)軌對(duì)火車輪緣有彈力還是外輪緣有彈力？彈力是多大？（2）若火車速度大于％,是內(nèi)軌對(duì)火車輪緣有彈力還是外輪緣有彈力？彈力是多大二、汽車過橋問題：汽車過橋可以看做是一個(gè)局部圓周運(yùn)動(dòng)1、汽車過拱形橋（只分析在最高點(diǎn)）TOC\o"1-5"\h\z【問題5】設(shè)拱形橋面所在圓的半徑為R,汽車質(zhì)量為m,在最高點(diǎn)的速度為v, 推導(dǎo)出汽車對(duì)橋面的壓力，并指出汽車對(duì)橋的壓力比自身的重力大些還是小些？ \汽車所受的合外力由重力與橋?qū)ζ嚨闹С至μ峁┑模较蛳蛳?，合外力提?\ 向心力，支持力向上，根據(jù)牛頓第三定律，汽車對(duì)橋的壓力比自身的重力小些。 \2、汽車過凹形橋（只分析在最低點(diǎn)） /【問題6】設(shè)凹形橋面所在圓的半徑為R,汽車質(zhì)量為m,在最低點(diǎn)的速/ 度為v,推導(dǎo)出汽車對(duì)橋面的壓力，并指出汽車對(duì)橋的壓力比自身的重力大些還 A 是小些？汽車所受的合外力由重力與橋?qū)ζ嚨闹С至μ峁┑?，方向向上，合?力提供向心力，支持力向上，根據(jù)牛頓第三定律，汽車對(duì)橋的壓力比自身的重力 大些?！菊n堂練習(xí)】1.關(guān)于鐵道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外鐵軌間有高度差，下列說法中正確的是（）A.可以使火車順利轉(zhuǎn)彎，減少車輪與鐵軌間的摩擦B.火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，火車的速度越小，車輪對(duì)內(nèi)側(cè)的鐵軌測(cè)側(cè)向壓力越小C.火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，火車的速度越大，車輪對(duì)外側(cè)的鐵軌測(cè)側(cè)向壓力越大D.外鐵軌略高于內(nèi)鐵軌，使得火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，由重力和支持力的合力提供了部分向心力2.如圖所示，在高速公路的拐彎處，路面筑得外高內(nèi)低，即當(dāng)車向左拐彎 時(shí)，司機(jī)右側(cè)的路面比左側(cè)的要高一些，路面與水平面間的夾角為8。設(shè)拐彎路段 三'I，是半徑為H的圓弧，要使車速為v時(shí)車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）^9 摩擦力等于o,e應(yīng)等于（）.V2_ .V2_ ，肘2Aarcsm——barctan——Rg Rg1 .2V2 一C.—arcsm D.2RgV2arccot——Rg.桿一端固定一個(gè)質(zhì)量為M的小球，以另一端。為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（）A小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力可以等于零；b小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速率為JRrC小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的力可以等于零也可以是拉力和支持力；D小球過最高點(diǎn)時(shí)，速率可以接近零。.宇航員在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站處于完全失重中，下列說法正確的是（）A宇航員仍受重力的作用；B宇航員受力平衡C宇航員受重力等于所需的向心力；D宇航員不受重力的作用

.“水流星”節(jié)目，如圖6-3所示，拴杯子的繩子長(zhǎng)為乙繩子能夠承受的最大拉力是杯子和杯內(nèi)水重力的8倍.要使繩子不斷，節(jié)目獲得成功，則杯子通過最高點(diǎn)時(shí)速度的最小值為,通過最低點(diǎn)時(shí)速度的最大值為.5.7《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》練案【A組】.一個(gè)物體從內(nèi)壁粗糙的半球形碗邊下滑，在下滑的過程中由于受摩擦力的作用物體的速率恰好保持不變，如下圖所示，下列說法正確的是（）A物體所受的合外力為零； B物體所受的合外力越來(lái)越大C物體所受的合外力合外力大小不變，方向時(shí)刻在改變D物體所受的向心力等于零。.如圖所示小物塊位于半徑為R的半球的頂端，若給小物塊以水平的初速度V時(shí)物塊剛好無(wú)壓力，則下列說法正確的是（）A.小物塊立即離開球面做平拋運(yùn)動(dòng);B.小物塊落地時(shí)水平位移為V2RA.小物塊立即離開球面做平拋運(yùn)動(dòng);B.小物塊落地時(shí)水平位移為V2R；C.D.3.A.在外界提供的向心力突然變大時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化就將做離心運(yùn)動(dòng)當(dāng)外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng).如圖為小孩用在細(xì)繩懸掛起來(lái)蕩秋扦，繩子長(zhǎng)為L(zhǎng),最大偏角為。，小孩擺到最低位置時(shí)的速度是多大？最低位置時(shí)繩子的拉力為多大？（質(zhì)量為M）.汽車在傾斜的彎道上拐彎，如下圖所示彎道的路面與水平面成C.D.3.A.在外界提供的向心力突然變大時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化就將做離心運(yùn)動(dòng)當(dāng)外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng).如圖為小孩用在細(xì)繩懸掛起來(lái)蕩秋扦，繩子長(zhǎng)為L(zhǎng),最大偏角為。，小孩擺到最低位置時(shí)的速度是多大？最低位置時(shí)繩子的拉力為多大？（質(zhì)量為M）.汽車在傾斜的彎道上拐彎，如下圖所示彎道的路面與水平面成0夾角，彎道的半徑為R,則汽車完全不靠摩擦力轉(zhuǎn)彎，速率是多少？與此速率比較，過大或過小過彎道時(shí)人坐在車上的感覺如何？多少大的速度過彎道人感覺是最舒服的？.一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖所示，由于輪胎太舊，途中爆胎,爆胎可能性最大的地段應(yīng)是A.a處【B組】b處c處d處1.如圖所示，用細(xì)線將一小球懸掛在勻速前進(jìn)的車廂里，當(dāng)車廂突然制動(dòng)時(shí)（A.線的張力不變;B.線的張力突然減小;圖9C.線的張力突然增大;D.線的張力如何變化無(wú)法判斷。小物塊沿球面運(yùn)動(dòng)物塊落地時(shí)速度的方向與地面成45°角。關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)。下列說法中正確的是（）物體一直不受外力的作用時(shí)，可能做離心運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體.一圓筒繞其中心軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁上緊挨著一個(gè)物體與筒一起運(yùn)動(dòng)，又無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，如圖所示，物體所受的向心力是：（）A、物體的重力B、筒內(nèi)壁的彈力

C、筒壁對(duì)物體的靜摩擦力D、物體所受重力與彈力的合力.在如圖所示的圓錐擺中，已知繩子長(zhǎng)度為L(zhǎng),繩子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與豎直方向的夾角為0，試求小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期。通過光滑圓并知M的動(dòng)，問角速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸隨電動(dòng)機(jī)以.如圖，物體M=0.6kg，靜止在水平面板上，另一端孔O吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體，M與圓孔的距離為0.2m，最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使M在水平面板上繞中心軸線轉(zhuǎn)度但通過光滑圓并知M的動(dòng)，問角速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸隨電動(dòng)機(jī)以.如圖所示是鋪設(shè)水泥路面時(shí)所用的振動(dòng)器的示意圖，在距。為r處固定一質(zhì)量為m的鐵塊，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，鐵塊角速度3繞軸。勻速旋轉(zhuǎn)，使電動(dòng)機(jī)座上下振動(dòng)，從而使鋪設(shè)水泥路面時(shí)的砂、石和水泥漿均勻填實(shí)，而不留空隙，那么電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中對(duì)地面產(chǎn)生的最大壓力與最小壓力之差為多大？5.7參考答案【課前預(yù)習(xí)】高于、垂直軌道平面向上、重力、圓心重力、完全失重、完全失重(1)減小、消失、慣性、圓心 (2)=、>、<、離心、直線【課堂練習(xí)】1.ACD2.B 3.ACD