2021学年7.生活中的圆周运动教案

任课教师

张玉荣

授课日期

3 月 28 日（至3月29日）

第    单元

单元题目：

第    课时

课    题：

学习要求

1．知道物体做圆周运动时必须满足的条件，掌握求解圆周运动问题的一般步骤，能根据

牛顿第二定律及圆周运动的相关知识分析生活中的(竖直平面内的)圆周运动实例．

 2．知道离心运动的概念及产生条件，了解离心运动的应用和防止．进一步领会力与物体

的惯性对物体运动状态变化所起的作用．

教   学   过   程

教学设计（内容、形式、过程）

设计思想、答案

一、矫正作业：

二新课：

1．解决圆周运动问题的一般步骤：

   （1）确定做圆周运动的物体即研究对象，必要时将它从转动系统中隔离出来；

（2）找出物体作圆周运动的轨道平面，确定圆心和半径；

（3）对研究对象进行受力分析，明确向心力来源(沿半径方向的合力提供做圆周运动的

物体所需的向心力)；

   （4）根据F供向=F需向选合适的向心力公式(F需向=ma向)列方程求解，并对结果进行检验．

2．竖直平面内的匀速圆周运动实例：

  （1）拱形桥：

   ①若汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车对路面的压力是4×104N． 则该汽车在以同样的速率驶过半径为R=40m的凸形桥顶时，汽车对桥面的压力为多少？如果要求汽车到达桥顶时对桥的压力为零，且车不脱离桥面，到达桥顶时的速度应当是多大？（g取10m/s2）

 ②一辆汽车匀速率通过一座圆弧形拱桥(即凸形桥)后，接着又以相同速率通过一圆弧形凹地(即凹形桥)．设两圆弧半径相等，汽车通过拱桥桥顶A时，对桥面的压力NA为车重的一半，汽车通过圆弧形凹地的最低点B时，对地面的压力为NB，则NA:NB=_________．

（2）航天器中的失重现象：

假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力．此时飞船的速度为________，座舱对宇航员的支持力为________，航天员处于____________状态．

（3）下列哪些现象是为了防止物体产生离心现象的？（     ）

   A．汽车转弯时要限制速度   B．转速很高的砂轮半径不能做得太大

C．棉花糖机工作时       

 D．在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨

（4）一根长l = 0.4m的细绳，一端拴一质量m = 0.1 kg的小球，使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动，取g =10m/s2．求：

   ①小球通过最高点时的最小速度；

 ②若小球以速度υ=4.0m／s通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？

（5）有一人荡秋千，秋千的绳子刚好能支持人重的3倍，秋千的绳长为L，则此人荡秋千时，在_______位置时绳子最容易断，此人荡秋千时的最大速率是____________．

（6）飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径r＝200m的圆周运动．如图所示，如果飞行员的质量是m=70kg，飞机经过最低点P时的速度υ=360km/h，求此时飞行员     对座位的压力．（g取10m/s2）

     提示：飞行员和飞机一起做圆周运动，他受到两个力：重力和座位的支持力．

（7）如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是：（     ）

A．小球在圆周的最高点时所受的向心力一定为重力

B．小球在圆周的最高点时绳子的拉力不可能为零

C．若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点时的速率为

D．小球在圆周最低点时的拉力一定大于重力

（8）如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为3.0kg，现给小球一初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为υa=4m/s，通过轨道最高点b处的速度为υb＝2m/s，取g=10m/s2，则小球

通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是：（     ）

A．a处为拉力，方向竖直向上，大小为126N

B．a处为拉力，方向竖直向下，大小为126N

C．b处为拉力，方向竖直向上，大小为6N

D．b处为压力，方向竖直向下，大小为6N

（9）如图所示的北京摩天轮属于大型游乐设施的观览车类，它的总高度为208m，轮箍直径

约183m，轮箍全由轮辐索支承，是目前世界上最高的观览车．该观览车设计速度为

20分钟/转，轮盘装备48个大型轿舱，每个轿舱最多可乘40人，晴天时的远望距离

可达几十千米．试判断下列说法中正确的是：（     ）

A．每时每刻，每个人受到的合力都不等于零

     B．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动

     C．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变

D．乘客在乘坐过程中到达最高点时压力最大

（10）如图所示，把质量为2m的、内壁光滑的导管弯成半径为R的圆轨道竖直放置，质量为m的小球在管内滚动，当小球运动到最高点时，导管刚好要离开地面，求此时小球的速度大小．

板书讲解分析

练习

1:3

ABD

讲

例题

练习

练习自己独立完成

CD

留作业思考

BD

A

选作

布置

作业

 复习，完成导纲上练习，课后作业

课后

小结

 后面几个题，模型学生还没有掌握，下节课再细讲。