人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动课文配套ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动课文配套ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了知识回顾，火车转弯，认识火车轨道，水平轨道火车转弯，倾斜轨道火车转弯，汽车转弯，平地转弯，山路转弯，进一步分析可知，离心运动等内容，欢迎下载使用。

1、什么是向心力？其作用是什么？
提供物体做圆周运动的力(受力分析)
物体做圆周运动所需的力（运动分析）
2、等高轨道与不等高轨道
分别受力分析，对比两种情况，你发现了什么？
3、高低轨转弯的基本规律
受力分析可得：F合=mg tan θ
；外轨对外轮缘有弹力(挤压外轨)
；内轨对内轮缘有弹力(挤压内轨)
例1、铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1.435m，规定火车通过这里的速度是72km/h。g=10m/s2，当α很小时，tanα=sinα。（1）内外轨的高度差应该是多大，才能使铁轨不受轮缘的挤压？（2）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。
例2、在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨(如图)，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是(　　)A．该弯道的半径R＝v2/r B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压 D．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压
1、平地转弯与山路转弯
分析可知，此时车轮与地面的摩擦力提供向心力。
为安全行驶：可采取哪些措施？①增大动摩擦因数μ②增大转弯半径③使路面倾斜
分析可知，此时车的重力与支持力的合力提供向心力。
车有外滑趋势，(指向弯道内侧摩擦力)
车有内滑趋势，(指向弯道外侧摩擦力)
例3、摩托赛车在水平路面上转弯，地面的摩擦力已达到最大，当摩托赛车的速率增为原来的2倍时，则摩托赛车转弯的轨道半径必须（ ）A、至少增大到原来的4倍B、至少增大到原来的2倍C、至少增大到原来的√2倍D、减小到原来的1/2
例4、公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处( ) A. 路面外侧低内侧高 B. 车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动 C. 当路面结冰时,与未结冰时相比,v0的值变小 D. 车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
例5、水平路面汽车转弯靠静摩擦力充当向心力,由于静摩擦力有个最大值,所以,在转弯半径r一定的情况下,转弯的速度v0不能太大,我们可以在转弯处设计成倾角为θ的坡路,如图所示,在动摩擦因数μ不变的情况下,且μ1、定义：做匀速圆周运动的物体,在一定条件下,做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫离心运动。
2、原因：向心力突然消失或者合外力不足于提供向心力。
3、合外力超过所需向心力，物体做逐渐靠近圆心的运动，即向心运动（近心运动）。
例6、下列关于离心现象的说法正确的是( ) A. 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线做直线运动 B. 当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象 C. 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的圆周运动 D. 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动
例7、如图,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球运动到P点时,拉力F突然减小为F2,关于小球运动情况的说法正确的是（ ） A. 小球在离心力作用下将沿轨迹Pa做离心运动 B. 小球在离心力作用下将沿轨迹Pb做离心运动 C. 小球在离心力作用下将沿轨迹Pc做离心运动 D. 小球将沿轨迹Pb做离心运动，但不受离心力
即说明当车过凸形桥时，车容易“飘”
即说明当车过凹形桥时，车容易“爆胎”
例8、质量为m 的汽车以速率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?
解:汽车通过桥顶时,受力如图:
例9、地球可以看做一个巨大的拱形桥,桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况:速度大到一定程度时,地面对车的支持力为零?这时驾驶员与座椅之间的压力是多少……
思考：航天员在航天器中绕地球做匀速圆周运动时,航天员处于完全的失重状态，航天员是否不受地球引力？
此时座舱对航天员的支持力FN＝0，航天员处于失重状态
例10、(多)宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的有( )A．在飞船内可以用天平测量物体的质量B．在飞船内可以用水银气压计测舱内的气压C．在飞船内可以用弹簧测力计测拉力D．在飞船内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为0，但重物仍受地球的引力
例11、(多选)用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是( )A．小球通过最高点时，绳子张力可以为0B．小球通过最高点时的最小速度为0C．小球刚好通过最高点时的速度是D．小球通过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反
例12、如图，在竖直平面内有一半径为R的半圆形轨道，最高点为P点，现让一小滑块(可视为质点)从水平地面上向半圆形轨道运动，下列关于小滑块运动情况的分析，正确的是( )
例13、（多）英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚曾飞车挑战世界最大环形车道．如图所示，环形车道竖直放置，直径达12 m．若汽车在车道上以12 m/s恒定的速率运动，演员与汽车的总质量为1 000 kg，重力加速度g取10 m/s2，则( )A．汽车通过最低点时，演员处于超重状态B．汽车通过最高点时对环形车道的压力为1．4×104 NC．若要挑战成功，汽车不可能以低于12 m/s的恒定速率运动D．汽车在环形车道上的角速度为1 rad/s
①当v增加时，所需向心力变大，重力不足于提供向心力，杆提供向下的拉力。②当v减小时，所需向心力变小，重力超过所需向心力，杆提供向上的支持力。
①在最高点分析，球可能受到向上的支持力，也可能受到向下的支持力，还可能不受支持力。②在最低点分析，球肯定受到向上的支持力
例14、(多) 一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法错误的是( )A．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B．小球过最高点的最小速度是零C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小
例15、（多）如图,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2m/s,取重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是（ ） A.小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24NB.小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C.小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54ND.小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N
例16、（多）宇航员在绕地球匀速运行的空间站做实验．如图，光滑的半圆形管道和底部粗糙的水平AB管道相连接，整个装置安置在竖直平面上，宇航员让一小球(直径比管道直径小)以一定的速度从A端射入，小球通过AB段并越过半圆形管道最高点C后飞出，则( )A．小球从C点飞出后将做平抛运动B．小球在AB管道运动时不受摩擦力作用C．小球在半圆管道运动时受力平衡D．小球在半圆管道运动时对管道有压力
例17、如图所示，质量为m的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，ab是过轨道圆心的水平线，下列说法中正确的是( )A．小球在ab线上方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力B．小球在ab线上方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力C．小球在ab线下方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力D．小球在ab线下方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力