高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动教学演示ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动教学演示ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了火车转弯，向心加速度，垂直轨道向上，支持力，凸形桥和凹形桥的对比，汽车过拱形桥，mg－FN，FN－mg，航天器中的失重现象，完全失重等内容，欢迎下载使用。
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1．运动特点火车在弯道上运动时可看作圆周运动，因而具有__________，由于其质量巨大，需要很大的向心力．2．轨道设计转弯处外轨略________(填“高”或“低”)于内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力FN的方向是_____________，它与重力的合力指向________，为火车转弯提供一部分向心力．
3．向心力的来源依据弯道的半径和规定的行驶速度，适当选择内轨和外轨的高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由______和________的合力来提供．
【答案】铁路平直地方内轨和外轨一样高，转弯处外轨道高内轨道低更安全．
铁路的内轨道和外轨道做得一样高，火车才更安全吗？
【答案】压力要大于车的重力．
汽车过凹形地面底部时，对地面底部的压力等于车重吗？
如图，把地球看作一个巨大的拱形桥，当汽车的速度增大时，地面对它的支持力怎样变化？汽车有可能飞离地球吗？【答案】速度增大，支持力减小，速度大到一定程度时，汽车有可能飞离地球．
绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员及所有物体均处于完全失重状态吗？
1．定义原来做圆周运动的物体沿切线方向飞出或做逐渐________的运动．2．原因向心力突然消失或外力不足以提供所需__________.
【答案】不是．而是沿原来速度方向飞出，即沿圆的切线方向飞出．
做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周的半径方向飞出吗？
A．沿切线方向B．指向圆心C．背离圆心D．没有相对运动趋势【答案】C【解析】小物块随圆盘一起做匀速圆周运动需要沿半径指向圆心的向心力，提供向心力的只能是圆盘对小物块的静摩擦力．因此，小物块相对圆盘有背离圆心的运动趋势，故C正确．
如图所示，小物块A与圆盘始终保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．下列有关A相对圆盘而言的运动趋势的说法正确的是(　　)
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如图为正在转弯的火车，可认为火车转弯时，实际是在做圆周运动，因而需要向心力．试分析讨论以下问题：
问题(1)如果铁路弯道的内轨和外轨一样高，火车在转弯时的向心力由什么力提供？会导致怎样的后果？(2)实际上在铁路的弯道处外轨略高于内轨，试从向心力的来源分析这样做有怎样的优点．(3)火车速度为多大时恰好对外轨和内轨都没有侧压力？
【答案】(1)如果铁路弯道的内轨和外轨一样高，火车在竖直方向所受重力与支持力平衡，其向心力由外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，由轮缘产生的弹力来提供(如图甲)；由于火车的质量太大，轮缘与外轨间的相互作用力太大，会使铁轨和车轮极易受损．还可能使火车侧翻．
(2)如果弯道处外轨略高于内轨，火车在转弯时铁轨对火车的支持力FN的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧，它与重力G的合力指向圆心，为火车转弯提供一部分向心力(如图乙)，从而减轻轮缘与外轨的挤压．
探究总结1．当火车行驶速度v等于规定速度v0时，所需向心力仅由重力和弹力的合力提供，此时内轨和外轨对火车无挤压作用．2．当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时，火车所需向心力不再仅由重力和弹力的合力提供，此时内轨和外轨适时对火车轮缘有挤压作用，具体情况如下：(1)当火车行驶速度v>v0时，外轨道对轮缘有向弯内侧压力．(2)当火车行驶速度v