6.4 生活中的圆周运动 课件(共18张PPT) 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

(共18张PPT)
生活中的圆周运动
在铁路弯道处，内、外轨道的高度一样吗？
火车在弯道处行驶时，速度有要求吗？
车轮的构造
火车车轮有突出的轮缘
火车质量太大，如果车速再大，需要很大的向心力，轮缘与外轨间压力过大，造成外轨受损。
如果火车轨道水平，外侧轨道对车轮轮缘的挤压提供向心力
θ
FN
G
O
F合
θ
改进：外轨高内轨低时转弯
注：火车转弯时的圆心在水平面上，不是在斜面上。
转弯时：
当 v＜ gR tanθ ：
当 v＞ gR tanθ ：
G
FN
θ
轮缘受到外轨向内的弹力
G
FN
θ
F
F
轮缘受到内轨向外的弹力
赛道和高速公路转弯处也是外高内低， 并且超车道比主车道更加倾斜。
新课入
汽车过拱形桥和凹形桥
汽车过拱形桥和凹形桥
汽车过拱形桥和凹形桥
汽车对桥面的压力 超重失重状态
最高点
最低点
失重
超重
典例：如图，一辆质量m=500kg的小汽车驶上一座半径r=40m的圆弧形拱桥。（取g=10m/s2）
（1）汽车以v1=6m/s的速度经过拱桥的顶部时，圆弧形拱桥对汽车的支持力是多大？
（2）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？
(1)4550N (2)20m/s
　　地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径.会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？……
航天器中的失重现象
航天器在发射升空（加速上升）时，航天员处在超重还是失重状态？
FN－mg ＝ma
FN＞mg
航天器在轨道正常运行（绕地球做匀速圆周运动）时，航天员处在超重还是失重状态？
FN
mg
a
v2
r
FN ＝mg－m
v2
R
mg－FN＝m
超重
失重
v＝ gR
当 时，座舱对航天员的支持力FN＝0 ，航天员处于完全失重.
离心抛掷
离心甩干
离心脱水
离心分离
生活中的圆周运动离心运动
当 F＝mω2r 时，物体做匀速圆周运动；
当 F＝0 时，物体沿切线方向飞出；
当 F＜mω2r 时，物体逐渐远离圆心；
当 F＞mω2r 时，物体逐渐靠近圆心。
物体做离心运动，并不是受到“离心力”作用，更不是“离心力”大于向心力，而是外界提供的向心力不足或突然消失。
典例：（多选）如图所示，光滑水平面上，质量为 m 的小球在拉力 F 作用下做匀速圆周运动。若小球运动到 P 点时，拉力 F 发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是( 　　)
BC
若拉力突然变大，小球将沿轨迹
Pb 做离心运动
B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹
Pb 做离心运动
C. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹
Pa 做离心运动
D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹
Pc 做近心运动
结
束