生活中的圓周運(yùn)動(dòng)省賽一等獎(jiǎng)

1、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有哪些？寫出它們的定義式和關(guān)系式。v=?l/?tω=?ф/?t2、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心加速度an=方向總是指向。3、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力Fn=方向總是指向，效果是。圓心圓心改變速度方向火車車輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一、鐵路的彎道一、鐵路的彎道火車轉(zhuǎn)彎（內(nèi)外軌道等高）NGNGF（1）火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無高度差找向心力提供者：外軌對(duì)輪緣的彈力F就是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力火車質(zhì)量很大外軌對(duì)輪緣的彈力很大外軌和外輪之間的磨損大，鐵軌容易受到損壞找到軌跡、圓心、半徑（2）轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌根據(jù)牛頓第二定律F=mgtan

α=m

RV2V=RgtanαV＞RgtanαV＜Rgtanα外軌對(duì)外輪緣有彈力內(nèi)軌對(duì)內(nèi)輪緣有彈力αNGFα

（圖）設(shè)內(nèi)外軌間的距離為L，內(nèi)外軌的高度差為h，火車轉(zhuǎn)彎的半徑為R，則火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度為v0？F合=mgtanθ≈mgsinθ

=mgh/L由牛頓第二定律得：F合=man

所以mgh/L=m即火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度v0=小結(jié)：水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡在水平面內(nèi)，向心力也一定在水平面內(nèi)。向心力是按效果命名的力，任何一個(gè)或幾個(gè)力的合力，只要它的作用效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是物體所受的向心力。GFN二、拱形橋（1）汽車對(duì)橋的壓力FN′=FN（２）汽車的速度越大汽車對(duì)橋的壓力越小由上式和牛頓第三定律可知根據(jù)牛頓第二定律汽車開始做平拋運(yùn)動(dòng)．VRO質(zhì)量為m的汽車以速度V通過半徑為R的凹型橋。它經(jīng)橋的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為多大？比汽車的重量大還是小？速度越大壓力越大還是越小？解：由上式和牛頓第三定律可知（1）汽車對(duì)橋的壓力F1′=F1（２）汽車的速度越大汽車對(duì)橋的壓力越大根據(jù)牛頓第二定律GF1請(qǐng)大家閱讀課本28面---思考與討論說出你的想法由可以解出,當(dāng)時(shí)座艙對(duì)人的支持力F支=0，人處于失重狀態(tài)

三航天器中的失重現(xiàn)象做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。一、離心運(yùn)動(dòng)1、離心運(yùn)動(dòng)：2、物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件：二、離心運(yùn)動(dòng)應(yīng)用1、離心干燥器的金屬網(wǎng)籠利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在物體上的水分甩掉的裝置解釋：oF<mrω2Fν當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，水滴跟物體的附著力F足以提供所需的向心力F使水滴做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較快時(shí)，附著力F不足以提供所需的向心力F，于是水滴做離心運(yùn)動(dòng)，穿過網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面。2、洗衣機(jī)的脫水筒3、用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，縮口的阻力F足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得相當(dāng)快時(shí)，阻力F不足以提供所需的向心力，水銀柱做離心運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入玻璃泡內(nèi)。4、制作“棉花”糖的原理：內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似，里面加入白砂糖，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(yùn)動(dòng)，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒，并迅速冷卻凝固，變得纖細(xì)雪白，像一團(tuán)團(tuán)棉花。要使原來作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作離心運(yùn)動(dòng)，該怎么辦？？問題一：A、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。B、減小合外力或使其消失三、離心運(yùn)動(dòng)的防止：1、在水平公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)υF汽車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擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大，所需向心力F大于最大靜摩擦力Fma，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，車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度。2、高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等？問題二：要防止離心現(xiàn)象發(fā)生，該怎么辦？A、減小物體運(yùn)動(dòng)的速度，使物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力減小B、增大合外力，使其達(dá)到物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力7、某同學(xué)用繩系著一個(gè)小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球的質(zhì)量m＝05g，繩長l＝60cm，求：①小球過最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v=3m/s，此時(shí)繩對(duì)小球的力多大，方向怎樣。你認(rèn)為事實(shí)存在否。②小球過最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v=1m/s，此時(shí)繩對(duì)小球的力多大，方向怎樣。你認(rèn)為事實(shí)存在否。③小球過最高點(diǎn)時(shí)最小速度大小多大。細(xì)線系住小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)：1、能做完整圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球過最高點(diǎn)時(shí)小球受到的力重力和繩的拉力，提供向心力的力是重力和繩的拉力的合力。能做完整圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件在最高點(diǎn)小球速度。過山車8、如圖所示，長度為L=的桿，栓一小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球的質(zhì)量為M=5g，小球半徑不計(jì)（g=10m/s2），求：①小球過最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v=20m/s,此時(shí)桿對(duì)小球的力多大，方向怎樣。②小球過最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v=2m/s,此時(shí)桿對(duì)小球的力多大，方向怎樣。③小球過最高點(diǎn)時(shí)最小速度大小多大。桿栓住小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)1、能做完整圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球過最高點(diǎn)時(shí)小球受到的力，提供向心力的力是。2、當(dāng)0<V<時(shí)，桿對(duì)小球 ，其大小當(dāng)v=時(shí)，桿對(duì)小球當(dāng)v>時(shí)，桿對(duì)小球的力為其大小為___________桿的作用力、重力桿的作用力、重力支持力拉力零思考：汽車不在拱形橋的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)能用上面的方法求解嗎？mgcosθ－FN=maN所以FN=mgcosθ－maN橋面支持力與夾角θ、車速v都有關(guān)。（C、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它自己會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向心力，維持其作圓周運(yùn)動(dòng)A、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周半徑方向離開圓心B、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周切線方向離開圓心D、作離心運(yùn)動(dòng)的物體，是因?yàn)槭艿诫x心力作用的緣故1、下列說法正確的是()鞏固練習(xí)：B一輛汽車勻速率通過半徑為R的圓弧拱形路面，關(guān)于汽車的受力情況，下列說法正確的是（）A．汽車對(duì)路面的壓力大小不變，總是等于汽車的重力B．汽車對(duì)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．汽車的牽引力逐漸變小BD如圖所示，質(zhì)量可忽略，長度為L的不可伸長的細(xì)線系著一個(gè)質(zhì)量為m的小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線和小球的運(yùn)動(dòng)軌跡形成一個(gè)圓錐，故稱為圓錐擺。試分析1圓錐擺向心力的夾角為θ，擺動(dòng)的周期為多少解題思路：1、確定物體的軌跡定圓心2、受力分析找向心力的提供值3、運(yùn)動(dòng)分析寫向心力的需要值4、寫出供需方程解題２、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以：a、增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度b、減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)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A、a、bB、a、cC、b、dD、b、c3、下列說法中錯(cuò)誤的有：（）A、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干B、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C、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D、離心水泵利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理DB1）凸形橋半徑為R，汽車在頂端的最大速度是多少？2）長為R的輕繩一端系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，它在最高點(diǎn)的最小速度是多少？（3）如果上題改成長為R的輕桿一端系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，它在最高點(diǎn)的最小速度是多少？當(dāng)球在最高點(diǎn)速度為時(shí)，求桿對(duì)球的作用力，當(dāng)小球在最高點(diǎn)速度時(shí)，求桿對(duì)球的作用力。在水平鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略高于內(nèi)軌，