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课件网) 4 生活中的 圆周运动 1.知道具体问题中的向心力来源,会结合实例分析向心力的来源。2.掌握解决生活中圆周运动问题的科学方法,能解决生活中的圆周运动问题。3.通过对离心运动的学习,了解离心运动及物体做离心运动的条件,知道离心运动的应用及危害,体会力与运动的物理观念。 [定位·学习目标] 探究·必备知识 知识点一 火车转弯 「探究新知」 1.运动特点 火车转弯时实际是在做 ,因而具有 加速度,由于其质量巨大,需要很大的向心力。 2.向心力来源 (1)若铁路弯道的内外轨一样高,火车转弯时,外侧车轮的轮缘挤压外轨,火车所需向心力主要由外轨对轮缘的 提供,由于火车所需的向心力很大,不仅 极易受损,还可能使火车 。 圆周运动 向心 弹力 铁轨和车轮 侧翻 (2)实际的铁路弯道处是外轨略高于内轨,根据转弯处轨道的半径和规定 的行驶速度,适当选择内外轨的高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全 由 和 的合力提供,从而减轻外轨与轮缘的挤压。 重力G 支持力FN (1)铁路的弯道处,一般内轨高于外轨。( ) (2)火车转弯时的向心力一定是重力与铁轨支持力的合力提供的。 ( ) (3)铁路弯道处当火车超过规定速度行驶时,火车对外轨有挤压。 ( ) 正误辨析 × √ × 知识点二 汽车过拱形桥 「探究新知」 项目 拱形桥 凹形路面 受力 情况 G-FN FN-G 越小 越大 「新知检测」 如图所示,一辆坦克以恒定的速度在起伏不平的路面上行进,坦克在哪一点对路面的压力最大 在哪一点对路面的压力最小呢 【答案】 坦克在B点时对路面压力最大,在A点时对路面压力最小。 知识点三 航天器中的失重现象 「探究新知」 地球引力 支持力 mg-FN 完全失重 (1)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的航天员处于完全失重状态,故不受力的作用。( ) (2)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的物体处于悬浮状态,受力平衡。 ( ) (3)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的航天员可以用拉力器锻炼身体。 ( ) (4)在绕地球做匀速圆周运动的航天器中,浸没在装水容器中的铁球可能处于任何位置。( ) 正误辨析 × × √ √ 知识点四 离心运动 「探究新知」 1.定义 物体沿切线方向飞出或做逐渐 的运动。 2.原因 向心力突然 或合力不足以提供 向心力。 远离圆心 消失 所需的 3.离心运动的利用 (1)洗衣机 。 (2)炼钢厂制作无缝钢管。 (3)医务人员从血液中 出血浆和红细胞。 4.离心运动的危害 (1)在公路弯道处,车辆超过 而做离心运动而造成事故。 (2)高速转动的砂轮、飞轮等,超过允许的 转速会因离心运动破裂,酿成事故。 脱水 分离 规定的速度 最大 (1)物体做离心运动时,一定受到离心力的作用。( ) (2)做离心运动的物体可能沿半径方向向外运动。( ) (3)当外界提供的向心力突然消失时,原来做匀速圆周运动的物体的轨道半径逐渐变大。( ) 正误辨析 × × × 突破·关键能力 要点一 车辆转弯问题 「情境探究」 如图甲、乙分别为摩托车在水平道路上转弯和火车转弯的情境。 探究:(1)摩托车转弯的向心力由什么力提供 【答案】 (1)摩托车转弯时由径向摩擦力提供向心力。 (2)铁路弯道处的铁轨有什么特点 火车以规定的速度转弯时,向心力由什么力提供 【答案】 (2)外轨略高于内轨;由重力和支持力的合力提供向心力。 (3)在外轨略高于内轨的轨道上,火车转弯时速度过大或过小分别挤压哪侧轨道 【答案】 (3)速度过大挤压外轨,速度过小挤压内轨。 「要点归纳」 1.火车转弯的向心力来源 火车速度合适时,火车可近似为只受重力和支持力作用,火车转弯时所需的向心力完全由支持力和重力的合力来提供。如图所示。 2.轨道轮缘压力与火车速度的关系 (1)当火车行驶速率v等于规定速度v0时,内外轨道对轮缘都没有侧压力。 3 ... ...
