6.4 生活中的圆周运动 学习任务单
文档属性
| 名称 | 6.4 生活中的圆周运动 学习任务单 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 151.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-26 07:13:00 | ||
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文档简介
生活中的圆周运动 学习任务单
学科：物理 年级：高一
【学习目标】
1.通过解决生活中的圆周运动的问题，强化对描述圆周运动物理量的掌握和理解，进一步明确向心力的特点及向心力的来源，熟练向心力公式的应用，形成圆周运动的相互作用与运动观。
2.通过几个生活中圆周运动的实例分析，能将实际问题情景抽象出物理模型，综合运用所学知识分析、推理、解决问题，对解决方案和结果质疑讨论，提高科学思维能力。
3.对生活中圆周运动的问题，能找到解决的思路和方法，能写出清晰、明了的解题步骤，形成合作、探究解决问题的好习惯。
4.通过运用所学知识解决生活中的圆周运动的问题，感受物理知识来源于生活，很好服务社会，感知物理知识的重要，激发学习物理的积极性。
【重点难点】
重点：解决实际问题的思路与方法。
难点：实际问题的模型化、对临界问题的讨论和分析。
【学法提示】
1.对物体受力分析，找出向心力来源，解决火车转弯等实际问题。
2.对汽车过桥分析，理解圆周运动中临界问题。
3.会用离心运动知识分析实际问题。
【学习过程】
建立物理模型
自主合作探究
课堂总结和练习
【达标检测】
1．(离心运动的理解)关于离心运动，下列说法中正确的是( )
A．物体一直不受外力作用时，可能做离心运动
B．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动
C．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化便将做离心运动
D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动
2．(航天器中的失重现象)(多选)航天飞机在围绕地球做匀速圆周运动过程中，关于航天员，下列说法中正确的是( )
A．航天员仍受重力作用
B．航天员受的重力提供其做匀速圆周运动的向心力
C．航天员处于超重状态
D．航天员对座椅的压力为零
3．(竖直平面内的圆周运动)秋千的吊绳有些磨损，在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千( )
A．在下摆过程中 B．在上摆过程中
C．摆到最高点时 D．摆到最低点时
4.(拱形桥问题)在较大的平直木板上相隔一定距离钉几个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉子内形成拱形桥，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上做实验，如图所示，关于实验中电子秤的示数，下列说法正确的是( )
A．玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些
B．玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大一些
C．玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态
D．玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥)，示数越小
5.(汽车转弯问题)在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些，汽车的运动可看做是半径为R的圆周运动。设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g，要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
A. B.
C. D.
6.(轻绳模型)(多选)如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )
A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
【拓展类作业】
1.关于如图、、所示的四种圆周运动模型，说法正确的是
A. 如图所示，汽车安全通过供桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力
B. 如图所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C. 如图所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另端在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力可能为零
D. 如图所示，火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供
2.经过近两年的改造，原“佛山一环”被改造成了封闭管理的高速公路，但最高限速仍然为，如果要将最高限速提高到，则必须对道路主干道进行哪些改造
A. 增大弯道的转弯半径
B. 减小弯道路面向内侧倾斜的程度
C. 增大沿线各拱形桥梁的曲率半径
D. 减小斜坡与水平路面连接路段的曲率半径
3.经过近两年的改造，原“佛山一环”被改造成了封闭管理的高速公路，但最高限速仍然为，如果要将最高限速提高到，则必须对道路主干道进行哪些改造
A. 增大弯道的转弯半径
B. 减小弯道路面向内侧倾斜的程度
C. 增大沿线各拱形桥梁的曲率半径
D. 减小斜坡与水平路面连接路段的曲率半径
4.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A. 如图，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态
B. 如图所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度减小
C. 如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的位置先后做匀速圆周运动，则在两位置小球的所受筒壁的支持力大小相等
D. 如图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
5.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A. 如图，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、位置先后分别做匀速圆周运动，则在位置小球所受筒壁的支持力要大于在位置时的支持力
D. 如图，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用
6.如图所示，长为的绳子质量不计下端连着质量为的小球，上端悬于天花板上，当把绳子恰好拉直时，绳子与竖直线的夹角，此时小球静止于光滑的水平桌面上．
当球以做圆锥摆运动时，绳子张力为多大桌面受到的压力为多大
当球以角速度做圆锥摆运动时，绳子的张力及桌面受到的压力分别为多少
7.如下图所示，水平转盘的中心有一个光滑的竖直小四孔，质量为的物体放在转盘上，物体到圆孔的距离为，物体通过轻绳与物体相连，物体的质量也为，若物体与转盘间的动摩擦因数为，则转盘转动的角速度在什么范围内，才能使物体随转盘转动而不滑动已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为
【拓展延伸】如何利用圆周运动知识解决天体问题？
学科：物理 年级：高一
【学习目标】
1.通过解决生活中的圆周运动的问题，强化对描述圆周运动物理量的掌握和理解，进一步明确向心力的特点及向心力的来源，熟练向心力公式的应用，形成圆周运动的相互作用与运动观。
2.通过几个生活中圆周运动的实例分析，能将实际问题情景抽象出物理模型，综合运用所学知识分析、推理、解决问题，对解决方案和结果质疑讨论，提高科学思维能力。
3.对生活中圆周运动的问题，能找到解决的思路和方法，能写出清晰、明了的解题步骤，形成合作、探究解决问题的好习惯。
4.通过运用所学知识解决生活中的圆周运动的问题，感受物理知识来源于生活，很好服务社会，感知物理知识的重要，激发学习物理的积极性。
【重点难点】
重点：解决实际问题的思路与方法。
难点：实际问题的模型化、对临界问题的讨论和分析。
【学法提示】
1.对物体受力分析，找出向心力来源，解决火车转弯等实际问题。
2.对汽车过桥分析，理解圆周运动中临界问题。
3.会用离心运动知识分析实际问题。
【学习过程】
建立物理模型
自主合作探究
课堂总结和练习
【达标检测】
1．(离心运动的理解)关于离心运动，下列说法中正确的是( )
A．物体一直不受外力作用时，可能做离心运动
B．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动
C．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化便将做离心运动
D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动
2．(航天器中的失重现象)(多选)航天飞机在围绕地球做匀速圆周运动过程中，关于航天员，下列说法中正确的是( )
A．航天员仍受重力作用
B．航天员受的重力提供其做匀速圆周运动的向心力
C．航天员处于超重状态
D．航天员对座椅的压力为零
3．(竖直平面内的圆周运动)秋千的吊绳有些磨损，在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千( )
A．在下摆过程中 B．在上摆过程中
C．摆到最高点时 D．摆到最低点时
4.(拱形桥问题)在较大的平直木板上相隔一定距离钉几个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉子内形成拱形桥，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上做实验，如图所示，关于实验中电子秤的示数，下列说法正确的是( )
A．玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些
B．玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大一些
C．玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态
D．玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥)，示数越小
5.(汽车转弯问题)在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些，汽车的运动可看做是半径为R的圆周运动。设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g，要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
A. B.
C. D.
6.(轻绳模型)(多选)如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )
A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
【拓展类作业】
1.关于如图、、所示的四种圆周运动模型，说法正确的是
A. 如图所示，汽车安全通过供桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力
B. 如图所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C. 如图所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另端在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力可能为零
D. 如图所示，火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供
2.经过近两年的改造，原“佛山一环”被改造成了封闭管理的高速公路，但最高限速仍然为，如果要将最高限速提高到，则必须对道路主干道进行哪些改造
A. 增大弯道的转弯半径
B. 减小弯道路面向内侧倾斜的程度
C. 增大沿线各拱形桥梁的曲率半径
D. 减小斜坡与水平路面连接路段的曲率半径
3.经过近两年的改造，原“佛山一环”被改造成了封闭管理的高速公路，但最高限速仍然为，如果要将最高限速提高到，则必须对道路主干道进行哪些改造
A. 增大弯道的转弯半径
B. 减小弯道路面向内侧倾斜的程度
C. 增大沿线各拱形桥梁的曲率半径
D. 减小斜坡与水平路面连接路段的曲率半径
4.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A. 如图，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态
B. 如图所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度减小
C. 如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的位置先后做匀速圆周运动，则在两位置小球的所受筒壁的支持力大小相等
D. 如图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
5.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A. 如图，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、位置先后分别做匀速圆周运动，则在位置小球所受筒壁的支持力要大于在位置时的支持力
D. 如图，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用
6.如图所示，长为的绳子质量不计下端连着质量为的小球，上端悬于天花板上，当把绳子恰好拉直时，绳子与竖直线的夹角，此时小球静止于光滑的水平桌面上．
当球以做圆锥摆运动时，绳子张力为多大桌面受到的压力为多大
当球以角速度做圆锥摆运动时，绳子的张力及桌面受到的压力分别为多少
7.如下图所示，水平转盘的中心有一个光滑的竖直小四孔，质量为的物体放在转盘上，物体到圆孔的距离为，物体通过轻绳与物体相连，物体的质量也为，若物体与转盘间的动摩擦因数为，则转盘转动的角速度在什么范围内，才能使物体随转盘转动而不滑动已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为
【拓展延伸】如何利用圆周运动知识解决天体问题？