20xx教科版高中物理必修二23圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析(參考版)
2024-12-12 03:14本頁面
【正文】 第 3 節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析 [導(dǎo)學(xué)目標(biāo) ] ， 會(huì)分析具體問題中的向心力來源 . 、 處理生產(chǎn)和生活中的實(shí)例 ． 1． 向心力總是指向圓心 ， 而線速度沿圓的 ______方向 ， 故向心力總是與線速度 ______，所以向心力的作用效果只是改變線速度的 ______而不改變線速度的 ______． 2 ． 物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 實(shí)際上是滿足了供需平衡即提供的向心力等于________________． 3． 向心 加速度的公式 ： a＝ v2r ＝ rω2＝ ________ 4． 向心力的公式 ： F＝ ma＝ mv2r ＝ mrω2＝ ________. 一、汽車過拱形橋 [問題情境 ] 1． 質(zhì)量為 m 的汽車在拱形橋上以速度 v 行駛，若橋面的圓弧半徑為 R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力 ． 通過分析，你可以得出什么結(jié)論？畫出汽車的受力圖，推導(dǎo)出汽車對(duì)橋面的壓力 ． 2． 當(dāng)汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，汽車對(duì)橋的壓力比汽車的重力大還是小呢？請(qǐng)同學(xué)們自己分析 ． [要點(diǎn)提煉 ] 1． 汽車過拱形橋頂點(diǎn)時(shí) ， 由重力和支持力的合力提供向心力 ， 對(duì)橋墩的壓力小于重力 ，這便是橋一般建成拱橋的原因 ． 2． 當(dāng) mg＝ mv2r ， 即汽車對(duì)拱形橋的壓力 __________時(shí) ， 向心力完全由重力提供 ， 這時(shí)v＝ rg(即在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的最大臨界速度 )， 恰能使汽車安全過橋 ． ① 當(dāng) v rg時(shí) ， 即 mgmv2r 時(shí) ， 由 ______和 ________提供向心力 ； ② 當(dāng) v rg時(shí) ， 即 mgmv2r ， 物體所需向心力 ____重力 ， 汽車將脫離橋面 ， 會(huì)發(fā)生危險(xiǎn) ． [即學(xué)即用 ] 圖 1 1． 如圖 1 所示 ， 質(zhì)量 m＝ 104 kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面 ， 兩橋面的圓弧半徑均為 20 m． 如果橋面承受的壓力不得超過 105 N， 則 ： (1)汽車允許的最大速度是多少 ？ (2)若以所求速度行駛 ， 汽車對(duì)橋面的最小壓力是多少 ？ (g取 10 m/s2) 二、 “ 旋轉(zhuǎn)秋千 ” 1． 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) ： 如圖 2 所示在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ． 2． 向心力分析 ： 如圖 3所示繩的拉力和重力的合力 (或者說繩的拉力在水平方向的分力 )提供向心力 ． F＝ mgtan ： a＝ gtan θ. 圖 2 圖 3 三、火車轉(zhuǎn)彎 [問題情境
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