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高中物理7.生活中的圆周运动获奖ppt课件
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这是一份高中物理7.生活中的圆周运动获奖ppt课件，文件包含§57生活中的圆周运动ppt、汽车离心MPG、洗衣机脱水筒asf、火车转弯轮子MPG、离心沉淀器asf、飞机拐弯wmv等6份课件配套教学资源，其中PPT共39页， 欢迎下载使用。
由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。
外轨对轮缘的弹力F提供向心力。
思考:怎样才能使轮缘跟铁轨不相互挤压，又能产生使火车转弯所需的向心力呢?
重力G和支持力FN的合力F合提供一部分向心力。
如果外轨超出内轨的高度适当，可以使重力G与支持力FN的合力F合刚好等于火车转弯所需要的向心力。这时，与轮缘不相互挤压。
例1、铁路转弯处的圆弧半径是200m，规定火车通过这里的速度是72km/h，轨道面与水平面之间的夹角应该为多大才能使轨道不受轮缘的挤压？
解：火车在转弯时所需的向心力由火车所受的重力和轨道对火车支持力的合力提供，如图所示：
保持内外轨的这个高度差，如果车的速度大于或小于72km/h，会分别发生什么现象？说明理由。
解：如果车的速度大于72km/h火车在转弯时所需的向心力大于重力和支持力的合力，火车将挤压外轨，外轨的弹力、重力和支持力的合力提供向心力。
例2、一辆汽车m=2.0×103kg在水平公路上行驶，经过半径r=50m的弯道时，如果车速度v=72km/h，这辆汽车会不会发生事故？已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fm= 0.9×104N。
解：这辆汽车经过弯路时所需向心力
据题意，最大静摩擦力只为0.9×104N，所以汽车会发生事故。
例2、一辆汽车m=2.0×103kg在水平公路上行驶，经过半径r=50m的弯道时，已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fm= 0.9×104N，求这辆汽车安全通过弯道的最大速度？
解：这辆汽车经过弯路时路面所能提供的最大向心力
在汽车赛道上为使汽车能以最快的速度安全通过弯道,赛道的弯道应该如何修筑?
例:质量为m 的汽车以恒定的速率 v 通过半径为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？
汽车过拱形桥时的运动也可看做圆周运动。
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进，若桥面的圆弧半径为R时，汽车通过桥的最高点时对桥的压力？
当汽车的速度不断增大时，会发生什么现象？
质量为m的汽车在凹形桥上以速度v前进，若桥面的圆弧半径为R时，汽车通过桥的最低点时对桥的压力？
注意：汽车过凹形桥的速度不宜过大,否则FN’过大,汽车可能压坏 凹型桥或者爆胎。
比较三种桥面受力的情况
无论过拱型桥还是凹型桥，都应当减速行驶。
航天员处于完全失重状态
提供物体做圆周运动的力
物体做圆周运动所需的力
“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动
1、离心干燥器的金属网笼
利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置
当网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F 足以提供所需的向心力F 使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力 F，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。
3、用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内
当离心机转得比较慢时，缩口的阻力 F 足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时，阻力 F 不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。
4、制作“棉花”糖的原理：
内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。
要使原来作圆周运动的物体作离心运动，该怎么办？
A、提高转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力。
B、减小合外力或使其消失
生活中有很多运动都可以看作圆周运 动，解决这类问题的关键就是
处理圆周运动问题的一般步骤：
选准研究对象进行受力分析。
２、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：( ) a、增大汽车转弯时的速度 b、减小汽车转弯时的速度 c、增大汽车与路面间的摩擦 d、减小汽车与路面间的摩擦 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c
3、下列说法中错误的有：（ ）A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速D、离心水泵利用了离心运动的原理
竖直平面内圆周运动问题
小球运动在圆形轨道最高点时
1、物体沿圆的内轨道运动
小球运动在圆形轨道最低点时，向心力由什么力提供
例、质量为1kg的小球沿半径为40cm的圆环在竖直平面内做圆周运动，如图所示，求（1）小球在圆环的最高点A不掉下来的最小速度是多少？此时小球的向心加速度是多少？
解：小球在最高点时受力如图：
（2）若小球以此的速度经过圆环的最高点后继续沿圆周运动到最低点B，求在最低点B时对圆环的压力是多少？
杂技演员表演“水流星”节目，我们发现不管演员怎样抡，水都不会从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出。这是为什么？
例、用细绳栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是:A.小球过最高点时,绳子的张力可以为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点是的最小速度是D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反
2、细线连接物体在竖直面上做圆周运动
如图为过山车轨道模型，若要使小球能安全通过圆形轨道，圆形轨道的半径为r,不计一切摩擦与阻力。小球至少从多高处由静止释放？
过最高点的最小速度是多大?
杆对小球有向下的拉力。
杆对小球有向上的支持力。
3、细杆连接物体在竖直面上做圆周运动
例、用一轻杆栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是:A.小球过最高点时,杆子的张力可以为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点是的速度是D.小球过最高点时,杆子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反
由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。
外轨对轮缘的弹力F提供向心力。
思考:怎样才能使轮缘跟铁轨不相互挤压，又能产生使火车转弯所需的向心力呢?
重力G和支持力FN的合力F合提供一部分向心力。
如果外轨超出内轨的高度适当，可以使重力G与支持力FN的合力F合刚好等于火车转弯所需要的向心力。这时，与轮缘不相互挤压。
例1、铁路转弯处的圆弧半径是200m，规定火车通过这里的速度是72km/h，轨道面与水平面之间的夹角应该为多大才能使轨道不受轮缘的挤压？
解：火车在转弯时所需的向心力由火车所受的重力和轨道对火车支持力的合力提供，如图所示：
保持内外轨的这个高度差，如果车的速度大于或小于72km/h，会分别发生什么现象？说明理由。
解：如果车的速度大于72km/h火车在转弯时所需的向心力大于重力和支持力的合力，火车将挤压外轨，外轨的弹力、重力和支持力的合力提供向心力。
例2、一辆汽车m=2.0×103kg在水平公路上行驶，经过半径r=50m的弯道时，如果车速度v=72km/h，这辆汽车会不会发生事故？已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fm= 0.9×104N。
解：这辆汽车经过弯路时所需向心力
据题意，最大静摩擦力只为0.9×104N，所以汽车会发生事故。
例2、一辆汽车m=2.0×103kg在水平公路上行驶，经过半径r=50m的弯道时，已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fm= 0.9×104N，求这辆汽车安全通过弯道的最大速度？
解：这辆汽车经过弯路时路面所能提供的最大向心力
在汽车赛道上为使汽车能以最快的速度安全通过弯道,赛道的弯道应该如何修筑?
例:质量为m 的汽车以恒定的速率 v 通过半径为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？
汽车过拱形桥时的运动也可看做圆周运动。
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进，若桥面的圆弧半径为R时，汽车通过桥的最高点时对桥的压力？
当汽车的速度不断增大时，会发生什么现象？
质量为m的汽车在凹形桥上以速度v前进，若桥面的圆弧半径为R时，汽车通过桥的最低点时对桥的压力？
注意：汽车过凹形桥的速度不宜过大,否则FN’过大,汽车可能压坏 凹型桥或者爆胎。
比较三种桥面受力的情况
无论过拱型桥还是凹型桥，都应当减速行驶。
航天员处于完全失重状态
提供物体做圆周运动的力
物体做圆周运动所需的力
“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动
1、离心干燥器的金属网笼
利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置
当网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F 足以提供所需的向心力F 使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力 F，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。
3、用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内
当离心机转得比较慢时，缩口的阻力 F 足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时，阻力 F 不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。
4、制作“棉花”糖的原理：
内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。
要使原来作圆周运动的物体作离心运动，该怎么办？
A、提高转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力。
B、减小合外力或使其消失
生活中有很多运动都可以看作圆周运 动，解决这类问题的关键就是
处理圆周运动问题的一般步骤：
选准研究对象进行受力分析。
２、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：( ) a、增大汽车转弯时的速度 b、减小汽车转弯时的速度 c、增大汽车与路面间的摩擦 d、减小汽车与路面间的摩擦 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c
3、下列说法中错误的有：（ ）A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速D、离心水泵利用了离心运动的原理
竖直平面内圆周运动问题
小球运动在圆形轨道最高点时
1、物体沿圆的内轨道运动
小球运动在圆形轨道最低点时，向心力由什么力提供
例、质量为1kg的小球沿半径为40cm的圆环在竖直平面内做圆周运动，如图所示，求（1）小球在圆环的最高点A不掉下来的最小速度是多少？此时小球的向心加速度是多少？
解：小球在最高点时受力如图：
（2）若小球以此的速度经过圆环的最高点后继续沿圆周运动到最低点B，求在最低点B时对圆环的压力是多少？
杂技演员表演“水流星”节目，我们发现不管演员怎样抡，水都不会从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出。这是为什么？
例、用细绳栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是:A.小球过最高点时,绳子的张力可以为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点是的最小速度是D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反
2、细线连接物体在竖直面上做圆周运动
如图为过山车轨道模型，若要使小球能安全通过圆形轨道，圆形轨道的半径为r,不计一切摩擦与阻力。小球至少从多高处由静止释放？
过最高点的最小速度是多大?
杆对小球有向下的拉力。
杆对小球有向上的支持力。
3、细杆连接物体在竖直面上做圆周运动
例、用一轻杆栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是:A.小球过最高点时,杆子的张力可以为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点是的速度是D.小球过最高点时,杆子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反
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