内容发布更新时间 : 2024/9/20 0:02:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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第五章第七节 生活中的圆周运动
（教材26页—29页） 班级_________ 姓名_________
【自主学习】
一、铁路的弯道（参看教材26页----教材27页） 1. 火车转弯时实际是在做圆周运动，因而具有 ，如果铁路弯道的内外轨一样高，则由 轨对轮缘的 提供火车转弯时的向心力，由于火车质量太大，这样铁轨和车轮极易受损。
2.如果在弯道处使 略高于 ，火车转弯时铁轨对火车的支持力FN的方向不再是 的，而是斜向弯道 侧，这样火车转弯时所需的向心力由 和 合力提供。
二、拱形桥（参看教材27页）
公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥的运动也可以看做 运动。
3.质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进，设桥面的圆弧半径为R，重力加速度为g，求 汽车通过桥的最高点时，对桥的压力是多大？
（参看教材27页）
解：选汽车为研究对象
汽车在最高点的受力情况如图 根据牛顿第二定律，有
由此解出桥对汽车的支持力FN=
′
由牛顿第三定律可知汽车对桥面压力FN=
汽车在凸形桥上运动时，汽车对桥的压力 重力。当v＝ 时，汽车对桥的压力压力为零。
4.汽车通过凹形桥的最低点时，（该题的条件同题目3）对桥的压力又是多大？ （参看教材27页）
解： 选汽车为研究对象
汽车在凹形桥的最低点的受力情况如图 根据牛顿第二定律，有
由此解出桥对汽车的支持力FN=
′
由牛顿第三定律可知汽车对桥面压力FN=
汽车在凹形桥上运动时，汽车对桥的压力 重力。
三、．航天器中的失重现象（参看教材28页）
5.航天器在近地轨道绕地球做匀速圆周运动，已知航天器的质量为M，轨道半径为R，航天器的环绕速度v是多大？（重力加速度为g）
解：对于航天器，它只受重力 根据牛顿第二定律（或向心力公式）
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解得， 航天器环绕的线速度v=
6如果航天员的质量为m（重力加速度为g）.则航天员对座椅的压力是多大？
解：对于航天员，由重力和座椅的支持力提供向心力， 根据牛顿第二定律（或向心力公式） Mg- mv2
解得 FN=mg-。
R
将5中的v代入该式 座舱对航天员的支持力FN＝0. 航天员处于 状态，对座椅无压力 。
四．离心运动 （参看教材29页） 7．定义：
（原来做圆周运动的）物体沿切线飞出或逐渐远离圆心的运动叫做离心运动 8．离心运动的原因
向心力突然 或合外力不足以提供所需的 时 9.离心运动的实质
物体做离心运动并不是物体受到离心力作用，而是外力不能提供足够的向心力， 所谓的“离心力”也是由效果命名的，实际并不存在。 10.合外力与向心力的关系
mv22
(1)如图所示，若F合＝mrω或F合＝，物体做匀速圆周运动，
r即“提供”的向心力 “需要”的向心力。
mv2
(2)若F合>mrω2或F合>，物体做半径变小的近心运动，即“提
r供” 的向心力 “需要” 的向心力。
mv2
(3)若F合 r而做离心运动，即“提供” 的向心力 “需要”的向心力或者“提供不足”。 (4)若F合＝0，则物体沿切线方向飞出，做 运动。 【典型例题】 1.在水平面上转弯的汽车，向心力是 （ ） A． 重力和支持力的合力 B．静摩擦力 C．滑动摩擦力 D．重力、支持力和牵引力的合力 教育资源 教育资源 2.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。如果飞行员的体重m=70kg，飞机经过最低点p时的速度v=360km/h，求这时飞行员对座位的压力。（g=10m/s） 2 【学后自测】 3．关于列车转弯处内轨和外轨间的高度关系，下列说法中正确的是( ) P A．内轨和外轨一样高，以防列车倾倒 B．因为列车在转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车倾倒 C．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨间的挤压 D．以上说法都不对 4.关于离心运动，下列说法中正确的是 ( ) A．物体突然受到离心力的作用，将做离心运动 B．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然变大时将做离心运动 C．做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合力大小发生变化，就将做离心运动 D．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动 5(多选)一辆卡车匀速行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是( ) A．a处 C．c处 B．b处 D．d处 6．童非，江西人，我国著名的体操运动员。首次在单杠项目上实现了“单臂大回环”：用一只手抓住单杠，以单杠为轴做圆周运动。设童非的质量为60kg，在最低点速度约为7m/s，那么在完成“单臂大回环”的过程中，童非的单臂在最低点能够承受的 2 拉力约为（忽略空气阻力，g=10m/s）（ ） A．600N B．3000N C．3600N D．4900N 7.在一次汽车拉力赛中，汽车要经过某半径为R的圆弧形水平轨道，地面对汽车的最大静摩擦力为车重的0.1倍，汽车要想通过该弯道时不发生侧滑，那么汽车的行驶速度不应大于( ) 8．甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2 ，转动半径之比为1∶2 ，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的向心力之比为 （ ） A．1∶4 B．2∶3 C．4∶9 D．9∶16 9．把一个小球放在玻璃漏斗里，晃动几下漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。现有两个小球分别在漏斗的壁上沿不同的圆做匀速圆周运动。关于这两个小球做圆周运动的说法正确的是( ) A、 B、 两个小球做圆周运动的角速度相同 C、 两个小球做圆周运动的线速度相同 教育资源 教育资源 D、 两个小球做圆周运动的向心加速度相同 E、 小球共受到重力、支持力、向心力三个力的作用 32 10．质量为3×10kg的汽车以10m/s的速率通过一个半径为20m的凸形桥，（g取10m/s） （1）汽车通过桥顶时对桥的压力大小是多少？ （2）若要汽车通过桥顶时对桥顶压力为零，那么它的速率是多少？ 【自助餐】 11．细绳的一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为m的小球，小球经推动后在水平面上做匀速圆周运动，如图4-7所示，已知绳长l，绳与竖直线的夹角为θ，已知重力加速度为g，试求 （1）小球的运动周期 （2）绳对小球的拉力。 【练后反思】 教育资源