1、第7節 生活中的圓周運動【學習目標】1、知道向心力是使物體產生向心加速度的原因。2、會在具體問題中分析向心力的來源，并能初步應用公式計算。3、能理解運用勻速圓周運動的規律分析和處理生產和生活中的具體實例。4、知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動，會求變速圓周運動中物體在特殊點的向心力和向心加速度。【重點難點】1、能理解運用勻速圓周運動的規律分析和處理生產和生活中的具體實例。2、知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動，會求變速圓周運動中物體在特殊點的向心力和向心加速度。【導學提示】1、 通讀教材，運用勻速圓周運動的規律分析和處理生產和生活中的具體實例。2、 依據預習學案再通

2、讀教材，進行知識梳理，勾劃重難點將疑問記錄下來，并寫下提示語，熟記基礎知識。3、 進一步思考完成探究案問題及練習。注：帶c層選做【預習案】1、做勻速圓周運動的物體所受的合外力總是指向 ，所以叫 ，它是根據力的 來命名的。2、向心力總是指向圓心，而線速度沿圓的切線方向，故向心力始終與線速度垂直，所以向心力的作用效果只是改變物體線速度的 而不改變線速度的 。3、向心力產生的加速度也總是指向 ，叫 。4、從數量關系上，當從外界提供的向心力與物體在某軌道上做圓周運動所需要的向心力滿足 關系時，物體做圓周運動。我的疑問 探究案一、火車轉彎1、火車結構特點：火車的車輪有凸出的輪緣，且火車在軌道上運行時，有

3、凸出輪緣的一邊在兩軌道內側，圖2）（圖1）2、火車轉彎時實際是在做圓周運動，因而具有_，需要_（1）如果轉彎時內外軌一樣高，則由_提供向心力，這樣，鐵軌和車輪易受損（2）如果轉彎處 略高于 ，火車轉彎時鐵軌對火車的 不再是豎直向上的，而是_，它與重力的合力指向_，為火車提供了一部分向心力，減輕了輪緣與外軌的擠壓適當設計內外軌的高度差，使火車以規定的速度行駛時，轉彎需要的向心力幾乎完全由_提供設內外軌間的距離為l，內外軌的高度差為h，火車轉彎的半徑為r，火車轉彎的規定速度為v0，由圖3所示力的合成得向心力為f合= 由牛頓第二定律得：f合=m 所以 = 即火車轉彎的規定速度v0= 。（圖3） 對火

4、車轉彎時速度與向心力的討論a當火車以規定速度v0轉彎時，合力f 向心力，這時輪緣與內外軌均無側壓力。b當火車轉彎速度v>v0時，該合力f 向心力，外軌向內擠壓輪緣，提供側壓力，與f共同充當向心力。c當火車轉彎速度v<v0時，該合力f 向心力，內軌向外側擠壓輪緣，產生的側壓力與該合力f共同充當向心力。二、汽車過橋1當汽車以相同的速率分別行駛在凸形橋的最高點和凹形橋的最低點時，汽車對橋的壓力的區別如下表所示. 內容項目凸形橋凹形橋受力分析圖以a方向為正方向，根據牛頓第二定律列方程牛頓第三定律討論v增大， 減小；當v增大到時，fn10v增大， 增大，只要v0，fn1<fn2由列表比

5、較可知，汽車在凹形橋上行駛對橋面及輪胎損害大，但在凸形橋上，最高點速率不能超過_當汽車以v的速率行駛時，將做_，不再落到橋面上習題2、如圖4所示，質量m2.0×104 kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為20 m如果橋面承受的壓力不得超過3.0×105 n，則：(1)汽車允許的最大速率是多少？ (2)若以所求速度行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？(g取10 m/s2)三、航天器(1)航天器中的物體做圓周運動需要的向心力由_提供(2)當航天器的速度_時，航天器所受的支持力fn0，此時航天器及其內部的物體處于_狀態四、離心現象(1)離心現象：如

6、果一個正在做勻速圓周運動的物體在運動過程中向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力時，物體就會沿切線方向飛出或_圓心運動，這就是離心現象離心現象并非受“離心力”作用的運動(2)做圓周運動的物體所受的合外力f合指向圓心，且f合，物體做穩定的_；所受的合外力f合突然增大，即f合>mv2/r時，物體就會向內側移動，做_運動；所受的合外力f合突然減小，即f合<mv2/r時，物體就會向外側移動，做_運動，所受的合外力f合0時，物體做離心運動，沿切線方向飛出（3）勻速圓周運動、離心運動、向心運動比較：勻速圓周運動離心運動向心運動受力特點_等于做圓周運動所需的向心力合外力_或者_提供圓周運動所

7、需的向心力合外力_做圓周運動所需的向心力圖示力學方程f_mr2f_mr2(或f0)f_mr2訓練案1、在某轉彎處，規定火車行駛的速率為v0，則下列說法中正確的是( )a當火車以速率v0行駛時，火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向b當火車的速率v>v0時，火車對外軌有向外的側向壓力c當火車的速率v>v0時，火車對內軌有向內的擠壓力d當火車的速率v<v0時，火車對內軌有向內側的壓力2、汽車駛向一凸形橋，為了在通過橋頂時，減小汽車對橋的壓力，司機應( ) a以盡可能小的速度通過橋頂 b適當增大速度通過橋頂 c以任何速度勻速通過橋頂 d使通過橋頂的向心加速度盡可能小3、在下面所

8、介紹的各種情況中，哪種情況將出現超重現象( ) 小孩蕩秋千經過最低點汽車過凸形橋汽車過凹形橋在繞地球做勻速圓周運動的 飛船中的儀器a b c d4、下列關于離心現象的說法正確的是( )a當物體所受的離心力大于向心力時產生離心現象b做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都突然消失后，物體將做背離圓心的圓周運動c做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都突然消失后，物體將沿切線方向做勻速直線運動d做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都突然消失后，物體將做曲線運動5如圖所示，光滑水平面上，小球m在拉力f作用下做勻速圓周運動，若小球運動到p點時，拉力f發生變化，下列關于小球運動情況的說法正確的是( )

9、 a若拉力突然消失，小球將沿軌跡pa做離心運動 b若拉力突然變小，小球將沿軌跡pa做離心運動 c若拉力突然變小，小球將可能沿軌跡pb做離心運動 d若拉力突然變大，小球將可能沿軌跡pc做向心運動6、在水平圓盤上分別放甲、乙、丙三個質量分別為m、2m、3m的物體，其軌道半徑分別為r、2r、3r如圖所示，三個物體的最大靜擦力皆為所受重力的k倍，當圓盤角速度由小緩慢增加，相對圓盤首先滑動的是（ ）a、甲物體 b、乙物體c、丙物體 d、三個物體同時滑動 7、修鐵路時，兩軌間距是1 435 mm，某處鐵路轉彎的半徑是300 m，若規定火車通過這里的速度是72 km/h.請你運用學過的知識計算一下，要想使內

10、外軌均不受輪緣的擠壓，內外軌的高度差應是多大？8、一根長為的繩子，當受到的拉力時即被拉斷。若在此繩的一端拴一個質量為的物體，使物體以繩子的另一端為圓心在豎直面內做圓周運動，當物體運動到最低點時繩子斷裂。求（1）物體運動至最低點時的角速度和線速度各是多大？（2）若繩斷處物體距地面高，經多長時間物體落至地面？（3）物體落地處距拋出點多遠？落地時物體的速度是多大？9、有一輕質桿，長l=0.5m；一端固定一質量m=0.5kg的小球，輕桿繞另一端在豎直面內做圓周運動。（1）當小球運動到最高點的速度大小為4m/s時，求小球對桿的作用力；（2）當小球運動到最低點時，球受桿的拉力為41n，求此時小球的速度大小。10、如圖所示，細繩一端系著質量m=0.6kg的物體，靜止在水平面上，另一端通過光滑的小孔吊著質量m=0.3kg的物體，m的中點與圓孔的距離為0.2m，并已知物體m與水平面間的最大靜摩擦力為2n，現使此平面繞中心軸勻速轉動，問角速度在什么范圍內可使m處于相對盤靜止狀態？（g取10m/s2） 6edbc3191f2351dd815ff33d44