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类型11 生活中的圆周运动(1).doc

  • 上传人:微传9988
  • 文档编号:2371209
  • 上传时间:2018-09-13
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    11 生活中的圆周运动(1).doc
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    1、GF合FN生活中的圆周运动(一)预习案【预习目标】1. 知道火车转弯位置处的路轨特点。2. 知道汽车过拱形桥运动可以当圆周运动处理,并明确这一运动是非匀速圆周运动。【预习内容】 (阅读课本 P26P28 完成现下面的问题)一、 火车转弯问题首先观察火车轮缘和铁轨的外形1火车转弯时的运动特点:火车转弯时做的是_运动,因而具有向心加速度,需要_。若内外轨等高,谁提供向心力?有何弊病?如何解决?实际中火车转弯时谁提供向心力?对车速有何要求?2为了消除火车车轮对路轨的侧向压力,铁路弯道处内、外轨不在同一水平面上,即_高、_低。其高度差是根据转弯处轨道的半径和规定的行驶速度而设计的。 3计算规定速度:设

    2、火车质量 m、轨道平面倾角 、轨道转弯处半径 r、规定的车速 v,则应有 (写出表达式)4.在转弯处:(1)若列车行驶的速率等于规定速度,则两侧轨道都不受车轮对它的侧向压力(2)若列车行驶的速率大于规定速度,则_轨必受到车轮对它向_的压力(填“内”或“外” ).(3)若列车行驶的速率小于规定速度,则_轨必受到车轮对它向_的压力(填“内”或“外” ).二、 拱形桥1 汽车在凸形桥的最高点时,谁提供向心力?请写出对应的表达式。(设桥的半径是 r,汽车的质量是 m,车速为 v,支持力为 FN)支持力 FN_重力 G v 越大,则压力_,当 v=_时,压力=0。2 汽车在凹形桥的最低点时,谁提供向心力

    3、?请写出对应的表达式。设桥的半径是 r,汽车的质量是 m,车速为 v,支持力为 FN。支持力 FN_重力 G v 越大,则压力_。【预习自测】1.匀速圆周运动是 不变而 变化的变速曲线运动,并且是不变, 时刻变化的变加速曲线运动。2.质点做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,始终与速度方向 且指向 。3物体放在水平圆盘上,当圆盘绕竖直轴转动时,物体相对于圆盘静止,则提供物体作圆周运动的向心力是( )A重力; B弹力; C摩擦力: D万有引力【我的疑惑】生活中的圆周运动(一)探究案【学习目标】1. 能够分析拐弯问题、拱形桥问题中的向心力的来源。2. 可以用牛顿第二定律列式求解拐弯问题、拱形桥问题

    4、。3. 能由铁路弯道、拱形桥问题延伸认识水平面与竖直面内的圆周运动问题。【学习重点】熟练使用牛顿第二定律解决拐弯问题、拱形桥问题。【学习难点】 拱形桥问题中的超重与失重。【方法指导】 自主学习、交流讨论、观察、实验感知。【自主探究】探究一、铁路拐弯问题【1】观察火车车轮,并比较它与汽车轮胎有何不同?【2】如果火车车轨在拐弯处是水平的,请画出火车在拐弯时的受力分析,并考虑此种设计对车轮和铁轨有什么危害。【3】针对【2】中提出的问题,我们想要减小这种危害,应该如何改进拐弯处铁轨的设计?【4】已知车轨间距为 L,两轨高度差为 h,转弯半径为 R,则质量为 M 的火车运行时应当有多大的速度?(因为 角

    5、很小,所以可以认为 sin=tan)注意:火车运动的圆心在哪儿?向心力应是什么方向?结论:【例题】铁道弯道处,内外轨组成的斜面与地面倾角为 37 0,转弯半径为 100m,质量为 m20t,速度为 v20m/s 的火车在通过此弯道时对哪条轨道有作用力?探究二、拱形桥【1】汽车过桥时车速过高,凸桥和凹桥分别会出现什么情况?【例题】:半径为 R 的光滑半圆球固定在水平面上,如图所示当小物体运动到顶端时,如果要求它与球面之间的作用力为零,那么它的速度 v0?思考:若汽车要在上图的桥上运动有什么要求?【课后作业】1.讲课后问题与练习 1、2 两道题做到作业本上。2. 请同学们根据上面两个实例讨论总结水

    6、平面和竖直面上的圆周运动的问题处理有什么不同。【学习反思】生活中的圆周运动(一)训练案12008 北京奥运会专用车在到达路口转弯前,车内广播中播放录音:“乘客们请注意,前面车辆转弯,请拉好扶手” ,这样可以( )A提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手,以免车辆转弯时可能向前倾倒B提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手,以免车辆转弯时可能向后倾倒C主要是提醒站着的乘客拉好扶手,以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒D主要是提醒站着的乘客拉好扶手,以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒2有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁” ,杂技演员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底 部作速度较小半径较小的圆周运动,通过逐

    7、步加速,圆周运动半径亦逐步增大,最后能以较大的速度在垂直的壁上作匀速圆周运动,这时使车子和人整体作圆周运动的向心力是( )A圆筒壁对车的静摩擦力 B筒壁对车的弹力C摩托车本身的动力 D重力和摩擦力的合力3铁路在转弯处外轨略高于内轨的原因是( )减轻轮缘对外轨的挤压 减轻轮缘与内轨的挤压火车按规定的速度转弯,外轨就不受轮缘的挤压火车无论以多大速度转弯,内外轨都不受轮缘挤压A B C D4汽车在半径为 r 的水平弯道上转弯,如果汽车与地面的动摩擦因数为 ,那么不使汽车发生滑动的最大速率是( )A B C Dgrggmg5. 飞机驾驶员最多可承受 9 倍的重力加速度带来的影响,当飞机在竖直平面上沿圆

    8、弧轨道俯冲时速度为 v,则圆弧的最小半径为( )A B C Dg92gv82gv72gv26. 一科技活动小组利用课余时间来模拟杂技演员表演“水流星” ,使装有水的瓶子在竖直平面内做圆周运动。经过比较准确地测量或称量,所需要的实验数据如下:半径为 0.9 m,瓶内盛有 100 g 水,空瓶的质量为 400 g,g 取 10m/s2,请你帮助完成以下两种情况的计算:(1) 、当瓶运动到最高点时,瓶口向下,要使水不流出来,瓶子的速度至少为_m/s,此时水的向心力为_N,绳子受到的拉力为_N。(2)若在最低点的速度是临界速度的 2 倍,则此时,水的向心力为_N,绳子受到的拉力为_N,水对瓶底的压力为 _N

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