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《生活中的圓周運(yùn)動》圓周運(yùn)動PPT優(yōu)秀課件

《生活中的圓周運(yùn)動》圓周運(yùn)動PPT優(yōu)秀課件 詳細(xì)介紹:

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《生活中的圓周運(yùn)動》圓周運(yùn)動PPT優(yōu)秀課件

第一部分內(nèi)容:學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.會分析火車轉(zhuǎn)彎、汽車過拱橋等實(shí)際運(yùn)動問題中向心力的來源,能解決生活中的圓周運(yùn)動問題.

2.了解航天器中的失重現(xiàn)象及原因.

3.了解離心運(yùn)動及物體做離心運(yùn)動的條件,知道離心運(yùn)動的應(yīng)用及危害.

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生活中的圓周運(yùn)動PPT,第二部分內(nèi)容:01梳理教材 夯實(shí)基礎(chǔ)

火車轉(zhuǎn)彎

1.如果鐵道彎道的內(nèi)外軌一樣高,火車轉(zhuǎn)彎時(shí),由______________提供向心力,由于質(zhì)量太大,因此需要很     的向心力,靠這種方法得到向心力,不僅鐵軌和車輪極易受損,還可能使火車側(cè)翻.

2.鐵路彎道的特點(diǎn)

(1)彎道處外軌_________內(nèi)軌.

(2)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)鐵軌對火車的支持力不是豎直向上的,而是斜向彎道的_________ .支持力與重力的合力指向_________.

(3)在修筑鐵路時(shí),要根據(jù)彎道的_________和_________,適當(dāng)選擇內(nèi)外軌的高度差,使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力幾乎完全由__________________來提供.

拱形橋

航天器中的失重現(xiàn)象

1.向心力分析:宇航員受到的地球 _____與座艙對他的_____的合力提供向心力,由牛頓第二定律:__________=m_____,所以FN=__________.

2.完全失重狀態(tài):當(dāng)v=_____時(shí),座艙對宇航員的支持力FN=0,宇航員處于__________狀態(tài).

離心運(yùn)動

1.定義:做圓周運(yùn)動的物體沿切線飛出或做__________圓心的運(yùn)動.

2.原因:向心力突然__________或合力____________________.

3.離心運(yùn)動的應(yīng)用和防止

(1)應(yīng)用:離心干燥器;洗衣機(jī)的__________;離心制管技術(shù);分離血漿和紅細(xì)胞的離心機(jī).

(2)防止:轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪的轉(zhuǎn)速不能太高;在公路彎道,車輛不允許超過__________.

即學(xué)即用

1.判斷下列說法的正誤.

(1)鐵路的彎道處,內(nèi)軌高于外軌.(  )

(2)汽車駛過拱形橋頂部時(shí),對橋面的壓力等于車重.(  )

(3)汽車行駛至凹形橋底部時(shí),對橋面的壓力大于車重.(  )

(4)繞地球做勻速圓周運(yùn)動的航天器中的宇航員處于完全失重狀態(tài),故不再受重力.(  )

(5)航天器中處于完全失重狀態(tài)的物體所受合力為零.(  )

(6)做離心運(yùn)動的物體可以沿半徑方向向外運(yùn)動.(  )

2.如圖1所示,汽車在通過水平彎道時(shí),輪胎與地面間的摩擦力已達(dá)到最大值,若汽車轉(zhuǎn)彎的速率增大到原來的     倍,為使汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)仍不打滑,其轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)變?yōu)樵瓉淼腳___倍.

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生活中的圓周運(yùn)動PPT,第三部分內(nèi)容:02探究重點(diǎn) 提升素養(yǎng)

火車轉(zhuǎn)彎問題

1.彎道的特點(diǎn)

鐵路彎道處,外軌高于內(nèi)軌,若火車按規(guī)定的速度v0行駛,轉(zhuǎn)彎所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供,即mgtan θ=mv 20R,如圖2所示,則v0=gRtan θ,其中R為彎道半徑,θ為軌道平面與水平面間的夾角.

2.速度與軌道壓力的關(guān)系

(1)當(dāng)火車行駛速度v等于規(guī)定速度v0時(shí),所需向心力僅由重力和支持力的合力提供,此時(shí)內(nèi)外軌道對火車無擠壓作用.

(2)當(dāng)火車行駛速度v>v0時(shí),外軌道對輪緣有側(cè)壓力.

(3)當(dāng)火車行駛速度v<v0時(shí),內(nèi)軌道對輪緣有側(cè)壓力.

例1 鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的,已知內(nèi)外軌道平面與水平面的夾角為θ,如圖3所示,彎道處的圓弧半徑為R,若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于________,則

A.內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓

B.外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓

C.這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于mg/cos θ

D.這時(shí)鐵軌對火車的支持力大于mg/cos θ

針對訓(xùn)練 (多選)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶.如圖4所示,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當(dāng)汽車行駛的速率為v0時(shí),汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢.則在該彎道處

A.路面外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低

B.車速只要低于v0,車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動

C.車速雖然高于v0,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會向外側(cè)滑動

D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,v0的值變小

汽車過橋問題與航天器中的失重現(xiàn)象

1.拱形橋問題

(1)汽車過拱形橋(如圖5)

汽車在最高點(diǎn)滿足關(guān)系:mg-FN=mv2/R,即FN=mg-mv2/R.

①當(dāng)v=gR時(shí),F(xiàn)N=0.

②當(dāng)0≤v<gR時(shí),0<FN≤mg.

③當(dāng)v>gR時(shí),汽車將脫離橋面做平拋運(yùn)動,易發(fā)生危險(xiǎn).

說明:汽車通過拱形橋的最高點(diǎn)時(shí),向心加速度向下,汽車對橋的壓力小于其自身的重力,而且車速越大,壓力越小,此時(shí)汽車處于失重狀態(tài).

(2)汽車過凹形橋(如圖6)

說明:汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),向心加速度向上,而且車速越大,壓力越大,此時(shí)汽車處于超重狀態(tài).由于汽車對橋面的壓力大于其自身重力,故凹形橋易被壓垮,因而實(shí)際中拱形橋多于凹形橋.

2.繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星、飛船、空間站處于完全失重狀態(tài).

例2 (2018·山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一下期中)如圖7所示,地球可以看成一個(gè)巨大的拱形橋,橋面半徑R=6 400 km,地面上行駛的汽車中駕駛員的重力G=800 N,在汽車不離開地面的前提下,下列分析中正確的是

A.汽車的速度越大,則汽車對地面的壓力也越大

B.不論汽車的行駛速度如何,駕駛員對座椅壓力大小都等于800 N

C.只要汽車行駛,駕駛員對座椅壓力大小都小于他自身的重力

D.如果某時(shí)刻速度增大到使汽車對地面壓力為零,則此時(shí)駕駛員會有超重的感覺

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生活中的圓周運(yùn)動PPT,第四部分內(nèi)容:03隨堂演練 逐點(diǎn)落實(shí)

1.(火車轉(zhuǎn)彎問題)(多選)全國鐵路大面積提速,給人們的生活帶來便利.火車轉(zhuǎn)彎可以看成是在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,火車速度提高會使外軌受損.為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌受損這一難題,以下措施可行的是

A.適當(dāng)減小內(nèi)外軌的高度差

B.適當(dāng)增加內(nèi)外軌的高度差

C.適當(dāng)減小彎道半徑

D.適當(dāng)增大彎道半徑

2.(航天器中的失重現(xiàn)象)(多選)航天飛機(jī)在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動過程中,關(guān)于航天員,下列說法中正確的是

A.航天員受到的重力消失了

B.航天員仍受重力作用,重力提供其做勻速圓周運(yùn)動的向心力

C.航天員處于超重狀態(tài)

D.航天員對座椅的壓力為零

3.(離心現(xiàn)象)在冬奧會短道速滑項(xiàng)目中,運(yùn)動員繞周長僅111米的短道競賽.比賽過程中運(yùn)動員在通過彎道時(shí)如果不能很好地控制速度,將發(fā)生側(cè)滑而摔離正常比賽路線.如圖10所示,圓弧虛線Ob代表彎道,即正常運(yùn)動路線,Oa為運(yùn)動員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向(研究時(shí)可將運(yùn)動員看做質(zhì)點(diǎn)).下列論述正確的是

A.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動員受到的合力方向背離圓心

B.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動員受到的合力大于所需要的向心力

C.若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑,則滑動的方向在Oa左側(cè)

D.若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑,則滑動的方向在Oa右側(cè)與Ob之間

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