1、第七節第七節 生活中的圓周運動生活中的圓周運動一、火車拐彎一、火車拐彎火車轉彎時什么力提供向心力？火車轉彎時什么力提供向心力？GFNrvmmgF2tantanrgv F彈彈F彈彈0tanvgr 賽場彎道設計賽場彎道設計汽車轉彎汽車轉彎1 1、在水平鐵路轉彎處，往往使外軌略高于內軌，、在水平鐵路轉彎處，往往使外軌略高于內軌，下列說法錯誤的是下列說法錯誤的是( )( )A A、減輕火車輪子擠壓外軌、減輕火車輪子擠壓外軌B B、減輕火車輪子擠壓內軌、減輕火車輪子擠壓內軌C C、使火車車身傾斜，利用重力和支持力的合力、使火車車身傾斜，利用重力和支持力的合力提供轉彎所需向心力提供轉彎所需向心力D D、限

2、制火車向外脫軌、限制火車向外脫軌B例、已知火車速度為例、已知火車速度為30m/s，彎道半徑，彎道半徑 r=900m，火車的質量為火車的質量為8105kg (取取g=10m/s2)，求：，求：（1）轉彎時所需的向心力多大？）轉彎時所需的向心力多大？（2）若軌道不受輪緣擠壓，求軌道與水平面夾）若軌道不受輪緣擠壓，求軌道與水平面夾角角的正切值。的正切值。（3）若火車速度為）若火車速度為40m/s，此時輪緣的受力情況，此時輪緣的受力情況如何？如何？FN二、拱形橋二、拱形橋GrvmFGN2NFv,當當v非常大時可能出現什非常大時可能出現什么現象？么現象？grv rvmG2FN凹形橋凹形橋GrvmGFN2

3、NFv,當當v非常大時可能發生什么狀況？非常大時可能發生什么狀況？如汽車不在拱形橋的最高或最低點，它的運動如汽車不在拱形橋的最高或最低點，它的運動還能用剛才的方法求解嗎？還能用剛才的方法求解嗎？2 2、汽車勻速率通過半徑為、汽車勻速率通過半徑為R R的拱形路面，關于的拱形路面，關于汽車的受力情況，下列說法正確的是（汽車的受力情況，下列說法正確的是（ ）A A、汽車對路面的壓力大小不變，總是等于汽車、汽車對路面的壓力大小不變，總是等于汽車的重力的重力B B、汽車對路面的壓力大小不斷發生變化，總是、汽車對路面的壓力大小不斷發生變化，總是小于汽車所受重力小于汽車所受重力C C、汽車的牽引力不發生變化

4、、汽車的牽引力不發生變化D D、以上說法都錯、以上說法都錯B三、航天器中的失重現象三、航天器中的失重現象 什么維持近地航天器做圓周運動？什么維持近地航天器做圓周運動？萬有引力萬有引力 設航天器質量為設航天器質量為M M，它繞地球做勻速圓周運動，它繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑近似等于地球半徑其軌道半徑近似等于地球半徑R R，航天員的質量，航天員的質量為為m m，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們在地面上的重力，試求飛船速度多大？于他們在地面上的重力，試求飛船速度多大？座艙對宇航員的支持力多大？座艙對宇航員的支持力多大？RvM：M2近地航天器gRv

5、 RvmF：mgN2航天器中宇航員02Rvmmg：FN故完全失重！完全失重！ 做圓周運動的物體，在其所受合外力突然做圓周運動的物體，在其所受合外力突然消失，或不足以提供圓周運動所需向心力的情消失，或不足以提供圓周運動所需向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動。做離心運動。四、離心運動四、離心運動作離心運動的條件：作離心運動的條件：nFFF合合或02Fmr0F 2Fmr 物體做圓周運動需要什么條件？物體做圓周運動需要什么條件？當當F合合= Fn，做圓周運動；，做圓周運動；當當F合合 Fn，做向心，做向心(近心近心)運動。運動。做離心運

6、動；做離心運動；rvmFFn2?合合思考：思考：要防止離心現象發生，該怎么辦？要防止離心現象發生，該怎么辦？A A、減小運動速度，使物體作圓周運動時所需、減小運動速度，使物體作圓周運動時所需的向心力減??；的向心力減??；B B、增大合外力，使其達到物體作圓周運動時、增大合外力，使其達到物體作圓周運動時所需的向心力。所需的向心力。離心運動的應用離心運動的應用 啤酒何以清澈透亮？啤酒何以清澈透亮？ 原來這也與離心分離密切相關。因為麥汁中含原來這也與離心分離密切相關。因為麥汁中含有一種極不穩定的冷凝固物，應盡量減少其含有一種極不穩定的冷凝固物，應盡量減少其含量才能保證啤酒不出現冷混濁現象。然而，這量才

7、能保證啤酒不出現冷混濁現象。然而，這種冷凝固物的粒子極為微小，直徑僅有種冷凝固物的粒子極為微小，直徑僅有0.10.10.50.5微米，很難除凈。但若采用高速離心微米，很難除凈。但若采用高速離心機進行分離處理，就比較容易實現凈化。因為機進行分離處理，就比較容易實現凈化。因為這種粒子雖然微小，但由于存在密度差，一旦這種粒子雖然微小，但由于存在密度差，一旦進入強大的離心力場后，二者立即進入強大的離心力場后，二者立即“分道揚分道揚鑣鑣”，從而可以很容易地把冷凝固粒子剔除。，從而可以很容易地把冷凝固粒子剔除。 從蔗糖水溶液中分離蔗糖，也需依靠離心沉降從蔗糖水溶液中分離蔗糖，也需依靠離心沉降方法方法 。制

8、作制作“棉花棉花”糖的原理：糖的原理：內筒與洗衣機的脫水筒內筒與洗衣機的脫水筒相似，往內筒加入白砂相似，往內筒加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖糖，加熱使糖熔化成糖汁，內筒高速旋轉，黏汁，內筒高速旋轉，黏稠的糖汁就做離心運動，稠的糖汁就做離心運動，從內筒壁的小孔飛散出從內筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀，到達溫去，成為絲狀，到達溫度較低的外筒就會迅速度較低的外筒就會迅速冷卻凝固，變得纖細雪冷卻凝固，變得纖細雪白，像一團團棉花。白，像一團團棉花。B B3 3、下列說法正確的是、下列說法正確的是( )( )A A、作勻速圓周運動的物體，在所受合外力突然、作勻速圓周運動的物體，在所受合外力突然消失時，將沿圓周

9、半徑方向離開圓心消失時，將沿圓周半徑方向離開圓心B B、作勻速圓周運動的物體，在所受合外力突然、作勻速圓周運動的物體，在所受合外力突然消失時，將沿圓周切線方向離開圓心消失時，將沿圓周切線方向離開圓心C C、作勻速圓周運動的物體，它自己會產生一個、作勻速圓周運動的物體，它自己會產生一個向心力，維持其作圓周運動向心力，維持其作圓周運動D D、作離心運動的物體，是因為受到離心力作用、作離心運動的物體，是因為受到離心力作用的緣故的緣故4 4、為防止汽車在水平路面轉彎時出現、為防止汽車在水平路面轉彎時出現“打滑打滑”現象，可以現象，可以( )( )A A、增大汽車轉彎時的速度、增大汽車轉彎時的速度B B

10、、減小汽車轉彎時的速度、減小汽車轉彎時的速度C C、增大汽車與路面間的摩擦、增大汽車與路面間的摩擦D D、減小汽車與路面間的摩擦、減小汽車與路面間的摩擦 BCBC5 5、下列說法中錯誤的有（、下列說法中錯誤的有（ ）A A、提高洗衣機脫水筒的轉速，可以使衣服甩、提高洗衣機脫水筒的轉速，可以使衣服甩得更干得更干B B、轉動帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑、轉動帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開圓心方向離開圓心C C、為了防止發生事故，高速轉動的砂輪、飛、為了防止發生事故，高速轉動的砂輪、飛輪等不能超過允許的最大轉速輪等不能超過允許的最大轉速D D、離心水泵利用了離心運動的原理、離心水泵利用了離心運動的原理B B “離心澆鑄離心澆鑄”技術技術 模具繞一固定軸旋轉，當達到模具繞一固定軸旋轉，當達到500500轉每分時，轉每分時，將融化了的液態金屬倒入其中，它將以巨大將融化了的液態金屬倒入其中，它將以巨大的慣性離心力向模具壁緊壓，同時夾雜在液的慣性離心