圆周运动生活实例

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生活中的圆周运动,在水平的马路上，自行车转弯时，稍一倾斜就过去了，摩托车转弯倾斜度要大一些。摩托赛车时转弯，倾斜度更大，几乎倒在地上。问：什么力提供摩托车向心力？,背景问题,1,：摩托车转弯,解析,：,由地面对车的静摩擦力提供车做圆周运动的向心力。,G,车,N,车,f,（,1,）以车为研究对象,例：如果弯道的半径,10m,，人和车的质量为,150kg,，车和地面的最大静摩擦力为,1500N,，则摩托车的最大车速为多少？,为什么自行车或摩托车身要倾斜？,（,2,）以人为研究对象,转弯时，人随车一起做圆周运动，他的向心力由重力和支持力的合力提供。,人的速度越快,就需要人的倾斜度越大，即倾角,越大，获得的向心力就越大。,G,人,N,人,F,O,在快速路上车辆的速度较快，拐弯所需的向心力也较大，如果它们与地面的摩擦力小于所需的向心力，那么就会出现危险。请你想办法解决这个问题？,背景问题,2,、火车转弯：,火车在平直轨道上匀速行驶时，所受的合力等于,0,，那么当火车转弯时，我们说它做圆周运动，那么是什么力提供火车的向心力呢？,c,：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。,1,、若内外轨道一样高时,F,N,F,G,a,：此时火车受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。,b,：外轨对轮缘的弹力,F,提供向心力。,2,、外轨略高于内轨：,火车受到的支持力和重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘与外轨的挤压。若这部分合力恰等于向心力，那火车此时的线速度的表达式是什么？,思考：火车实际的速度大于或小于此速度会出现什么现象？,向心力,N,G,火车行驶速率,vv,规定,当火车行驶速率,vv,规定,时，,当火车行驶速率,vv,规定,时，,G,N,N,火车行驶速率,v G,F G=,2,mv,R,一辆汽车匀速率通过半径为,R,的圆弧拱形路面，关于汽车的受力情况，下列说法正确的是（）,A,汽车对路面的压力大小不变，总是等于汽车的重力,B,汽车对路面的压力大小不断发生变化，总是小于汽车所受重力,C,汽车的牵引力不发生变化,D,汽车的牵引力逐渐变小,BD,背景问题,4,：杂技“水流星”,使盛水的小桶在竖直平面内做圆周运动，要使水在小桶转到最高点时不从小桶内流出来，这时小桶的线速度至少应多大？（设绳长为,L,）,O,研究对象：,水,水在最高点受力情况如何？水恰不流出的条件是什么？,受重力（压力为零）,.,列出表达式，计算,.,mg=mV,2,/L,V=,巩固应用,例、绳系着装水的桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量,m=0.5kg,，绳长,=40cm.,求,（,1,）桶在最高点水不流出的最小速率？（,2,）水在最高点速率,=3m/s,时水对桶底的压力？,(g,取,10m/s,2,),5,、离心运动,F,=0,F,F,绳栓着小球在水平面做匀速圆周运动时，小球所需的向心力由形变的绳产生的弹力提供。若,m,、,r,、,一定，向心力,F,向,=,m,2,r,。,若突然松手，小球将怎样运动？,若绳的拉力,F,小于它做圆周运动的所需的向心力，小球将怎样运动？,在实际中，有一些利用离心运动的机械，这些机械叫做离心机械。离心机械的种类很多，应用也很广。例如，离心干燥（脱水）器，离心分离器，离心水泵。,离心现象事例：,离心干燥器,离心现象有时也会带来危害。,1,、下列说法中错误的有：（）,A,、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干,B,、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心,C,、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速,D,、离心水泵利用了离心运动的原理,背景问题,6,：飞车走壁,马戏团演员在表演飞车走壁时，人车在一个水平面上沿竖直粗糙墙壁上做匀速圆周运动，人车为什么不下滑？是什么力提供人车的向心力？,人车所受外力,G,与静摩擦力,f,平衡。车轮对墙壁的作用力为,N,，墙壁的反作用力,N,就是人车所需向心力。应有 当,m,、,r,一定时，,越大，,N,就越大。,小结,（）水平面内的圆周运动：火车转弯,汽车转弯等,（）竖直平面内的圆周运动：汽车过拱桥,过山车、水流星等,（）分析圆周运动的一般步骤,a.,明确圆周运动的,平面,b.,确定圆周运动的圆心半径,c.,分写物体的受力情况，找到向心力的来源,d.,利应向心力公式进行分析，求解,