豎直平面內(nèi)的圓周運動.ppt

第七節(jié)生活中的圓周運動,思考,1、航天器在發(fā)射升空（加速上升）時，航天員處在超重還是失重狀態(tài)？,2、航天器在軌道正常運行（繞地球做勻速圓周運動）時，航天員處在超重還是失重狀態(tài)？,超重,?,FNmgma,FNmg,航天器中的失重現(xiàn)象,航天器繞地球做勻速圓周運動，假設(shè)它的線速度的大小為v，軌道半徑近似等于地球半徑R，航天員受到的地球引力近似等于他在地面測得的體重mg。,失重,有人把航天器失重的原因說成是它離地球太遠，從而擺脫了地球引力，這種說法對嗎？,在航天器中所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！,彈簧測力計無法測量物體的重力，,無法用天平測量物體的質(zhì)量,但仍能測量拉力或壓力的大小。,離心運動,F合=m2r，物體做勻速圓周運動,F合m2r，物體做逐漸遠離圓心的運動,F合=0，物體沿切線方向飛出遠離圓心,1、定義：做圓周運動的物體，在所受合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力時，做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動。,2、條件：,0F合m2r,供需,離心運動的應(yīng)用,當(dāng)脫水筒轉(zhuǎn)得比較慢時，水滴跟物體的附著力F足以提供所需的向心力使水滴做圓周運動。當(dāng)脫水筒轉(zhuǎn)得比較快時，附著力F不足以提供所需的向心力，于是水滴做離心運動，穿過小孔，飛到脫水筒外面。,利用離心運動把附著在物體上的水分甩掉,離心運動的應(yīng)用,制作棉花糖的原理：內(nèi)筒與洗衣機的脫水筒相似，里面加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運動，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀到達溫度較低的外筒，并迅速冷卻凝固，變得纖細雪白，像一團團棉花。,如何應(yīng)用離心運動,1、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。,2、減小合外力或使其消失。,供需,供需,如何防止離心運動,1、減小物體運動的速度，使物體作圓周運動時所需的向心力減小。,2、增大合外力，使其達到物體作圓周運動時所需的向心力。,供需,供需,離心運動的防止,離心運動的防止,在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時速度過大，所需向心力Fn大于最大靜摩擦力fmax（fmax不足以提供向心力），汽車將做離心運動而造成交通事故。因此，在公路彎道處，車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度。,例題：雜技演員在做水流星表演時，用繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，若水的質(zhì)量m0.5kg，繩長l=80cm，求：(1)最高點水不流出的最小速率;(2)水在最高點速率v4ms時，水對桶底的壓力,(1)2m/s,(2)15N,二、豎直平面內(nèi)的圓周運動,7、如圖所示，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道上做圓周運動.圓半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時剛好不脫離圓環(huán)，則其通過最高點時()A.小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgB.小球受到的向心力等于重力mgC.小球的線速度大小等于D.小球的向心加速度大小等于g,20用細線系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知小球在最高點的速度是4m/s，最低點的