人教版必修二57生活中的圓周運(yùn)動7(編輯修改稿)
2024-12-24 20:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ． [課堂訓(xùn)練 ] 師：請同學(xué)們一起來看一道例題，看完題后，自己先獨(dú)立分析、處理，然后我們再一道交流、討論． 例：一輛質(zhì)量 m=，駛過半徑 R=90m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10m／ s2．求 ： (1)若橋面為凹形，汽車以 20m／ s 的速度通過橋面最低點(diǎn)時(shí)，對橋面壓力是多大 ? (2)若橋面為凸形，汽車以 l0m／ s 的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí)，對橋面壓力是多大 ? (3)汽車以多大速度通過凸形橋面頂點(diǎn)時(shí)，對橋面剛好沒有壓力 解： (1)汽車通過凹形橋面最低點(diǎn)時(shí)，在水平方向受到牽引力 F 和阻力 f．在豎直方向受到橋面向上的支持力 N1和向下的重力 G＝ mg，如圖 6． 8— 2 所示．圓強(qiáng)形軌道的圓心在汽車上方，支持力 Nl與重力 G=mg的合力為 N1— mg，這個(gè)合力就是汽車通過橋面最低點(diǎn)時(shí)的向心力，即 F 向 =N1— mg．由向心力公式有： N1— mg= mv2/R 三、航天器中的失重現(xiàn)象 師：從剛才研究的一道例題可以看出，當(dāng)汽車通過拱形橋凸形橋面頂點(diǎn)時(shí)，如果車速達(dá)到一定大小，則可使汽車對橋面的壓力為零．如果我們把地球想象為特大的“拱形橋”，則情形如何呢 ?會不會出現(xiàn)這樣的情況；速度達(dá)到一定程度時(shí)，地面對車的支持力是零 ?這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少 ?駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少 ?他這時(shí)可能有什么感覺 ? 學(xué)生獨(dú)立分析以上提出的問題，并在練習(xí)本上畫出受力分析圖，嘗試解答． 投影學(xué)生推 導(dǎo)過程，引導(dǎo)學(xué)生間交流、討論． 師：剛才同學(xué)們交流、討論的問題即為課本第 58頁上面的“思考與討論”，該“思考與討論”中描述的情景其實(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，不過不是在汽車上，而是在航天飛機(jī)中． 投影；假設(shè)宇宙飛船質(zhì)量為 M，它在地球表面附近繞地球傲勻逮圓周運(yùn)動，其軌道半徑近似等于地球半徑 R，航天員質(zhì)量為 m，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．試求座艙對宇航員的支持力．此時(shí)飛船的速度多大 ?通過求解．你可以得出什么結(jié)論 ? 生：通過整體法對宇宙飛船受力分析，并運(yùn)用牛頓第二定律可解得：宇宙飛船的速 度為 Rg ，再對宇航員進(jìn)行分析可得．此時(shí)座椅對宇航員的支持力為零．即航天員處于失重狀態(tài)． 教師投影部分學(xué)生的推導(dǎo)過程，聽取學(xué)生見解，并點(diǎn)評、總結(jié)．指出上面的分析僅僅是針對圓軌道而言的．其實(shí)在任何關(guān)閉了發(fā)動機(jī)又不受阻力的飛行器中，都是一個(gè)完全失重的環(huán)境． 點(diǎn)評：通過實(shí)例分析，讓學(xué)生了解到航天器中的失重現(xiàn)象．學(xué)習(xí)知識的同時(shí)激發(fā)學(xué)習(xí)物理 學(xué)的興趣． 四、離心運(yùn)動 師：做圓周運(yùn)動的物體一旦失去向心力的作用，它會 怎樣運(yùn)動呢 ?如果物體受的合力不足以提供向心力，它會怎樣運(yùn)動呢 ?發(fā)表你的見解并說明原因． 生：我認(rèn)為做圓周運(yùn)動的物體一旦失去向心力的作用，它會沿切線飛出去，如體育中的“鏈球”運(yùn)動，運(yùn)動員手一放后，“鏈球”馬上飛了出去． 生：如果物體受的合力不足以提供向心力，它會做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動．如：在電影中經(jīng)?？吹?，速度極快的汽車在急速轉(zhuǎn)彎時(shí)．會有向外側(cè)滑寓的現(xiàn)象． 師： (聽取學(xué)
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