6.4 生活中的圆周运动 教学课件（共20页）

(共20张PPT)
第六章 圆周运动
第4节 生活中的圆周运动
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会分析火车转弯、汽车过拱形桥等实际运动问题中向心力的来源，能解决生活中的圆周运动问题
了解航天器中的失重现象及原因
了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心运动的应用及危害
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学习目标
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一、火车转弯
摩托车在水平道路上转弯(图1甲)和火车转弯(图乙)，它们的共同点是什么？提供向心力的方式一样吗？铁路弯道处铁轨有什么特点？
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一、火车转弯
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公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处
A.路面外侧高、内侧低
B.车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动
C.车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，
车辆便不会向外侧滑动
D.当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小
过拱形桥：压力小于重力，汽车处于失重状态；速度越大，压力越小
过凹形路面：压力大于重力，汽车处于超重状态；速度越大，压力越大
思考：汽车过半径为R的拱形桥，要保证安全，汽车的最大速度为多少？若超过这个速度，汽车做什么运动？(已知重力加速度为g)
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二、汽车过拱形桥
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一辆汽车匀速率通过一座圆弧形拱桥后，接着又以相同速率通过一圆弧形凹形桥，设两圆弧半径相等，汽车通过拱桥桥顶时，对桥面的压力大小F1为车重的一半，汽车通过圆弧形凹形桥的最低点时，对桥面的压力大小为F2，求F1与F2之比.
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如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R＝6 400 km，一辆汽车在地面上行驶，已知重力加速度g取10 m/s2，在汽车不离开地面的前提下：
(1)汽车速度增大时，地面对它的支持力如何变化？
(2)汽车速度达到多大时，地面对汽车的支持力为零？
此时驾驶员对座椅的压力是多大？驾驶员处于什么状态？
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三、航天器中的失重现象
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三、航天器中的失重现象
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(多选)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态，下列说法正确的是
A.宇航员仍受重力的作用
B.宇航员受力平衡
C.宇航员所受重力等于所需的向心力
D.宇航员不受重力的作用
物体做离心运动的原因：
提供向心力的合力突然消失，或合力不足以提供所需的向心力
提供向心力的合力消失：物体沿着切线飞出，做匀速直线运动；合力不足以提供向心力：物体做离心运动且依旧是曲线运动
判断物体做离心运动还是近心运动：
（1）供大于需：近心运动
（2）供小于需：离心运动
（3）供等于需：圆周运动
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四、离心运动
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如图是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面通常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动.
对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是
A.摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用
B.摩托车所受外力的合力小于所需的向心力
C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去
D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去
差速离心
洗衣机甩干
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离心运动的应用
汽车转弯速度过大等
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离心运动的危害
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总结：火车转弯
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总结：汽车过拱形桥或凹形路面
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总结：航天器中的失重现象
物体做离心运动的原因：提供向心力的外力消失或合外力不足以提供向心力
向心方向外力小于所需向心力：离心运动
向心方向外力等于所需向心力：圆周运动
向心方向外力大于所需向心力：近心运动
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总结：离心运动