5.5 圆周运动的应用 课件-2022-2023学年高一下学期物理沪科版（2020）必修第二册(共15张PPT)

(课件网) 5.5 圆周运动的应用 前文回顾 当把做圆周运动的物体近似看做匀速圆周运动。 受力分析求F合 大家可以建模分析汽车为什么会离地？ 建模 质点模型+匀速圆周运动模型 mg FN 需要考虑摩擦力吗？ 不需要，因为向心力方向应为竖直方向 重力和支持力的合力提供向心力 设在桥顶的速度为v 在本题中分析支持力FN更加有实际意义 当v逐渐增大， FN逐渐减少直至到零。 若v继续增大，则无法满足圆周运动，飞离地面 当 汽车能在桥面行驶的速度上限 桥面半径r mg→F向 大家可以建模分析汽车为什么会离地？ 建模 质点模型+匀速圆周运动模型 mg FN 需要考虑摩擦力吗？ 不需要，因为向心力方向应为竖直方向 重力和支持力的合力提供向心力 设在桥顶的速度为v 若在真实的情况中， 桥面半径r 小车会做什么运动呢 平抛运动 初速不为零且方向水平 只有重力作用 建模 mg FN 重力和支持力的合力提供向心力 设在桥顶的速度为v FN随着v逐渐增大而增大。 那v可以无限增大吗？ 桥面半径r FN增大会迅速增加轮胎内部的胎压，容易爆胎造成事故 FN过大的压力对路面保养也是不利的 三、火车转弯 在修建铁路转弯道时，通常使轨道平面与水平面保持一个倾角，让外轨高于内轨，这样，火车重力与铁轨对火车支持力的合力提供火车转弯时所需的向心力。 四、离心现象 1、做圆周运动的物体，如果受到的力不足以提供所需的向心力，物体就会远离圆心，这就是离心现象。 2、如果汽车转弯时的速率大、或转弯半径小、或雨天路面湿滑，静摩擦力不足以提供向心力，汽车将向外滑出发生事故。 F＝0 F＝mω2r F＜mω2r 课堂活动： 典型例题2：一辆质量m＝2×103kg的汽车以v＝20m/s的速度驶过半径为r＝50m的圆环形水平车道，这辆汽车会不会发生侧滑？已知轮胎与路面间的最大静摩擦力Ff静大＝1.4×104N。 G FN F静 汽车以该速度转弯所需的向心力为 课堂活动： 典型例题3：如图，圆盘可绕通过中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动，角速度为ω，质量为m的木块与转轴之间距离为r，木块与圆盘之间的最大静摩擦力为Ff静大。分析木块相对于圆盘不发生滑动需要满足的条件。 G FN F静 圆盘对木块的静摩擦力提供向心力 木块相对于圆盘不发生滑动，静摩擦力足以提供转动时所需的向心力 即：Ff≥F向＝mω2r 又Ff静大≥Ff 故不发生滑动的条件： Ff静大≥mω2r 离心抛掷 离心脱水 离心分离 离心甩干 3、离心运动的应用 赛道设计 交通限速 4、离心运动的危害与防止 1、下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是 ( 　　) A．水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出 B．水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出 C．水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线 方向甩出 D．水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿 切线方向甩出 D 2、在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品．已知管状模型内壁半径R，则管状模型转动的最低角速度ω为 （ ） 【答案】A 1. （多选）如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(　　) A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C． 是b开始滑动的临界角速度D．当 时，a所受摩擦力的大小为kmg 【答案】BC 2. 如图所示，在光滑的圆锥体顶端用长为l的绳悬挂一质 ... ...