高中物理4 生活中的圆周运动课文课件ppt

这是一份高中物理4 生活中的圆周运动课文课件ppt，共23页。PPT课件主要包含了铁路的弯道，火车规定的行驶速度，Fmgtanθ，tanθ≈hL，找圆心，圆心O，情形一凸形桥，情形二凹形桥，规律总结，能过最高点的条件等内容，欢迎下载使用。
仔细观察图片,思考飞快的摩托车在陡峭的网壁上为什么掉不下来？
仔细观察下面两幅图片,研究工程师们设计的公路弯道有什么特点？并思考为什么要这样设计？
问题1：火车车轮与铁轨的构造是怎样的？
问题2：在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力作用？这几个力的关系如何？
外轨对轮缘的侧向弹力提供向心力
问题3：如果火车在水平弯道上转弯,试分析其受力情况及向心力的来源.
此种方式的缺点是什么？如何解决这一问题？
当外轨略高于内轨,没有侧向压力时
火车转弯时所需的向心力是由G和FN的合力提供.
请分析火车受力情况并画出受力示意图
若火车速度与设计速度不同会怎样?
过大时：外侧轨道与轮之间有弹力
过小时：内侧轨道与轮之间有弹力
需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求
探究：小车通过凸、凹桥的压力实验
仔细观察小车通过拱桥时的受力情况,你能发现小车受力的变化规律吗？
1.分析汽车的受力情况
3.确定F合即Fn的方向
4.根据F合=Fn列方程
注意公式中v用汽车过桥顶时的瞬时速度
注意公式中v用汽车过桥底时的瞬时速度
比较三种桥面受力的情况
【典例1】一个质量为m的小球,用一长为R的轻质细绳的一端拴住,细绳的另一端固定,要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,小球通过最高点时的速度满足什么条件？
【解题关键】：1.细线只能提供拉力不能提供支持力；2.小球做圆周运动,沿半径方向的合力提供向心力；3.在最高点,速度不同,细线的拉力会发生变化.
解析：小球到达最高的临界条件是：绳的拉力最小（F=0）,重力提供向心力,则：
三、航天器中的失重现象
【思考与讨论】地球可以看做一个巨大的拱形桥.若汽车沿南北方向行驶,且不断加速.请思考：会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时,地面对车的支持力是0？此时汽车处于什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感觉？
当向心力突然消失或者指向圆心的合力不足时,物体做逐渐远离圆心的运动,叫做离心运动（v不变时,F减小r增大）.
F=0F=mv2/rF=mv2/r
2.离心运动的应用与防止,你知道哪些离心运动的应用？
【典例2】细绳一端系一质量为M=0.6 kg的物体A,静止在水平转台上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3 kg的物体B,M的中心距圆孔0.2 m,已知M与转台平面间的最大静摩擦力是2N,现使此转台绕中心轴线转动,问ω在什么范围内B会处于静止状态？
解题关键：1.A做圆周运动的向心力由什么力提供？2.B静止时,A做什么运动？3.A所受摩擦力是哪种摩擦力？A与转台间发生滑动的临界条件是什么？
解析：当A即将背离圆心滑动时,摩擦力向里
对于B：F = mg ………②
F+f=Mω12·r………①
同理,当A即将向圆心滑动时, 摩擦力向外
受力特点：由于外侧高于内侧,重力和支持力的合力提供向心力
转弯限速取决于拐弯半径和斜面倾角