物理必修生活中的圓周運(yùn)動(dòng)PPT課件

1、“供需供需”平衡平衡 物體做勻速圓周運(yùn)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)物體做勻速圓周物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力運(yùn)動(dòng)所需的力向心力公式的理解向心力公式的理解=rvm2F合第1頁/共24頁火車車輪介紹火車車輪介紹第2頁/共24頁rvmmg20tan0tan=vgr討論:rvm20F合F彈F彈第3頁/共24頁第4頁/共24頁第5頁/共24頁mgNF合第6頁/共24頁vFNGrvmGN2FrvmGN2FvGFNarvmN2F-GrvmGN2Fa第7頁/共24頁grvskmsm/9 . 7/100064008 . 9rvmmgN2F grv第8頁/共24頁三.航天器中的失重現(xiàn)象在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中的宇

2、航員，除了地球引力外，還可能受到飛船座艙對他的支持力FN。=vgr當(dāng)時(shí),座艙對他的支持力FN=0,航天員處于完全失重狀態(tài)其實(shí)對于任何一個(gè)按慣性飛行（只受重力作用）的飛行器或容器，其中的所有物體都處于完全失重狀態(tài)。得rvmmgN2F由rvmN2F-mg若在近軌道第9頁/共24頁29.一輛汽車勻速率通過半徑為R的圓弧拱形路面，關(guān)于汽車的受力情況，下列說法正確的是（ ）A汽車對路面的壓力大小不變，總是等于汽車的重力B汽車對路面的壓力大小不斷發(fā)生變化，總是小于汽車所受重力C汽車的牽引力不發(fā)生變化D汽車的牽引力逐漸變小BD第10頁/共24頁四、離心現(xiàn)象四、離心現(xiàn)象做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在一定條件下，做逐

3、漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫離心運(yùn)動(dòng)。、觀察與思考觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:（1）木塊為什么會(huì)離開轉(zhuǎn)盤？（2）什么叫做離心運(yùn)動(dòng)？原因：物所需的向心力隨著v的增大而增大，rvm2但提供向心力的合力為靜摩擦力，ffmax當(dāng)fmax時(shí)，產(chǎn)生離心現(xiàn)象。rvm2第11頁/共24頁 o做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體, ,由于慣性總有沿切線方向飛由于慣性總有沿切線方向飛去的傾向，在合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)去的傾向，在合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，做逐漸遠(yuǎn)離圓心的動(dòng)所需的向心力的情況下，做逐漸遠(yuǎn)離圓心的離心運(yùn)離心運(yùn)動(dòng)動(dòng)；當(dāng)合外力大于物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)，

4、；當(dāng)合外力大于物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)，物體做離圓心越來越近的物體做離圓心越來越近的向心運(yùn)動(dòng)向心運(yùn)動(dòng)；只有當(dāng)合外力等；只有當(dāng)合外力等于所需的向心力時(shí)，物體才可能做于所需的向心力時(shí)，物體才可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)。F=mr2Fmr2Fmr2F=02、合外力與向心力的關(guān)系第12頁/共24頁3、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止、離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止（1）離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用甩干雨傘上的水滴鏈球運(yùn)動(dòng)在田徑比賽中，鏈球項(xiàng)目就是得用離心現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)投擲的。鏈球的投擲是通過預(yù)擺和旋轉(zhuǎn)來完成的，運(yùn)動(dòng)員手持鏈球鏈條的一端，在鏈球高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，突然松手，拉力消失，鏈就沿切線方向飛出去。在雨天，我們可以通過旋轉(zhuǎn)雨傘的方法甩干雨

5、傘上的水滴，旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)快到一定的程度時(shí)，水滴和雨傘之間的附著力滿足不了水滴做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，水滴就會(huì)做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)而被甩出去。第13頁/共24頁 把濕布塊放在離心干燥器的金屬網(wǎng)籠里，網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，水滴跟物體的附著力 F足以提供所需要的向心力，使水滴做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)的比較快時(shí)，附著力 F 不足以提供所需要的向心力，于是水滴做離心運(yùn)動(dòng)，穿過網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面。洗衣機(jī)的脫水筒也是利用離心運(yùn)動(dòng)把濕衣服甩干的。 離心干燥器oFmr2F第14頁/共24頁（2）離心運(yùn)動(dòng)的防止：在水平公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)fmax mr2f汽車 在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車輪與路面的靜

6、摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大，所需向心力F大于最大靜摩擦力fmax，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)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。高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等 高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等，都不得超過允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過高，砂輪、飛輪內(nèi)部分子間的作用力不足以提供所需的向心力時(shí)，離心運(yùn)動(dòng)會(huì)便它們破裂，甚至釀成事故。為了防止事故的發(fā)生，通常還要在砂輪和飛輪的外側(cè)加裝一個(gè)防護(hù)罩。第15頁/共24頁B、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)30、下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法中正確的是( )A、當(dāng)物體所受的合外力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心 現(xiàn)象C、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

7、的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)D、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)BC第16頁/共24頁 、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以：( )a、增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 b、減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度c、增大汽車與路面間的摩擦 d、減小汽車與路面間的摩擦 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c3、下列說法中正確的有：（ ）A、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干B、轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開圓心C、為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等不能超過允許的最大轉(zhuǎn)速D、離心水泵利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理D

8、ACD第17頁/共24頁？v五五. .豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) 桿和雙軌模型桿和雙軌模型 ：能過最高點(diǎn)的臨界條件：能過最高點(diǎn)的臨界條件：0臨界vgrgrgrmgNrvmmgF2rvmNmg2F時(shí)當(dāng)mgN第18頁/共24頁31. 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(yùn)動(dòng)圓半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓軌則其通過最高點(diǎn)時(shí)（ ）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 C小球的線速度大小等于Rg D小球的向心加速度大小等于gBCD第19頁/共24頁lgl32. 如圖所示，質(zhì)量可以不計(jì)的細(xì)桿的一端固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端能繞光滑的

9、水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng).讓小球在豎直平面內(nèi)繞軸O做半徑為的圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過最高點(diǎn)時(shí)的線速度大小為v.下列說法中正確的是( )A.v不能小于B.v時(shí)，小球與細(xì)桿之間無彈力作用時(shí)，小球與細(xì)桿之間的彈力隨v增大而增大時(shí)，小球與細(xì)桿之間的彈力隨v減小而增大glC.v大于glD.v小于glBCD第20頁/共24頁AOmBL重力、繩的拉力gLvAgLvB5AOmBL重力、桿的拉力或支持力0AvgLvB4AOmBR重力、外管壁的支持力或內(nèi)管壁的支持力0AvgLvB4小結(jié)：豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng)第21頁/共24頁例、如圖所示，質(zhì)量為m m的小球，用長為L L的細(xì)繩，懸于光滑斜面上的0 0點(diǎn)，小球在這個(gè)傾角為的光滑斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的速率分別是v vl l和v v2 2，則繩在這兩個(gè)位置時(shí)的張力大小分別是多大? ?鞏固應(yīng)用T1mgsinmgsinT2T1mgsinmv12/LT1mv12/L- mgsinT2-mgsinmv22/LT2mgsin+mv22/L第22頁/共24頁勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的解題步驟1.分析物體運(yùn)動(dòng)情況,判斷是否是勻速圓周運(yùn)動(dòng).2.確定軌