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第六章
圆周运动
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生活中的圆周运动
平遥县第二中学校
刘壮
感知生活
1.在你骑自行车上下学的路上，转弯时自行车会怎么样？
2.短道速滑比赛中，武大靖转弯时身体为什么是倾斜的？
处理圆周运动的基本方法
1.确定运动轨迹、圆心和半径
2.根据圆心位置确定向心加速度方向
3.进行受力分析，确定向心力的来源
4.建立力与运动联系的方程
汽车转弯问题分析
1.如图所示，汽车在水平圆弧路面上做匀速圆周运动。你能确定汽车向心加速度的方向吗？
2.图中汽车受到哪几个力的作用？什么力提供了向心力？
3.你所列的表达式是怎样的？汽车做匀速圆周运动的最大速度与什么因素有关？
4.如果汽车转弯的速度过大，会发生什么？
汽车转弯问题分析
5.如图所示，汽车在倾斜的圆弧路面上做匀速圆周运动。你能确定汽车轨道所在平面和向心加速度的方向吗？理由是什么?
6.若图中的汽车相对地面既没有向外的运动趋势，又没有向里的运动趋势，此时汽车受到哪几个力的作用？向心力的来源是什么？
7.你所列的表达式是怎样的？汽车做匀速圆周运动的速度是由什么因素决定的？若汽车的速度小于或大于该值，汽车的受力有什么变化？
汽车转弯问题分析
8.分析汽车在水平面内转弯和在斜面内转弯两种情况，它们的相同点与不同点各是什么?
火车转弯问题分析
1.下图是游乐园小火车和火车转弯时的情景，你是否见过火车在水平面上转弯的情景？为什么游乐园里的小火车可以在水平面内转弯而大火车不行？
2.如图所示，为什么火车的轮子都有突出的轮缘，有何作用?
3.如图所示，火车转弯时，圆周运动的平面是哪个？圆心在哪里？向心加速度的方向向哪？
4.如图所示，若轮缘与轨道没有接触，车轮与轨道间的摩擦力与火车的重力相比可忽略不计。火车受到几个力作用？向心力的来源是什么?你能画出示意图吗？
火车转弯问题分析
火车转弯问题分析
5.此时火车运行的速度由什么因素决定？
6.如果火车速度大于或者小于前面求得的速度，会出现什么情况？
7.火车转弯与汽车转弯哪一种情况有相似之处？
滚动迁移
自行车和武大靖转弯时，为什么是倾斜的？
汽车过拱形桥和凹形路面问题分析
1.当你坐汽车经过如图所示的桥面时，你有什么感觉？汽车在最高点对桥的压力会有什么特点？
2.在分析这个问题时桥面可近似看作什么形状？汽车过桥可近似看作什么运动？受力情况怎样？
3.若质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，桥面的圆弧半径为R。则汽车对桥的压力多大?
4.若汽车速度不断变大，会出现什么情况？
5.当你坐汽车经过如图所示因下陷形成的凹形路面时，你有什么感觉？汽车在最低点时对路面的压力会有什么特点？
汽车过拱形桥和凹形路面问题分析
6.为了求解前面的问题，凹形路面可近似看作什么形状？汽车过凹形路面可近似看作什么运动？受力情况怎样？
7.若质量为m的汽车在凹形路面上以速度v行驶，路面的圆弧半径为R。则汽车对凹形路面最低点的压力多大?
8.汽车对拱形桥的压力小于汽车的重力与汽车对凹形路面的压力大于汽车的重力的原因是什么？与电梯中的超、失重现象背后的原因是否相同？
A
B
9.汽车以恒定的速度v通过如图所示的地段，在哪个位置更容易爆胎？
航天器中的失重现象
1.太空中的小球与陀螺相对于太空舱处于静止状态，没有下落。它们受到地球对它的引力吗？为什么？
航天器中的失重现象
2.如图所示，如果把地球看作一个巨大的拱形桥，汽车速度多大时，支持力会变成0？此时汽车是否就成了环绕地球飞行的物体？
航天器中的失重现象
3.如图所示，站在太空舱中的王亚萍对太空舱的作用力有多大？要回答这个问题首先应该做什么？
4.王亚萍相对于地球做什么运动？半径近似为多少？受什么力的作用？向心加速度的方向指向哪？
5.你所列的方程是怎样的？所得的答案是什么？
6.蹦极、过拱形桥和在太空中环绕地球飞行都可能出现完全失重现象（压力或拉力为0），它们的本质相同吗？
离心运动
离心运动
做圆周运动的物体，它的线速度方向就在圆周的切线上，物体之所以没有飞出去，是因为它受到的合外力提供了它所需的向心力。当向心力突然消失时，物体就沿切线飞出去；当向心力不足时，物体虽不会沿切线飞出去，也会逐渐远离圆心
。
定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，将远离圆心运动下去，这种运动叫离心运动。
应用：离心干燥器、离心水泵、洗衣机脱水
、棉砂糖、制作无缝钢管、魔盘游戏、汽车转弯、转动的砂轮速度不能过大。
提供的外力F超过所需的向心力，物体靠近圆心运动。
提供的外力F恰好等于所需的向心力，物体做匀速圆周运动。
提供的外力F小于所需的向心力，物体远离圆。
物体原先在做匀速圆周运动，突然间外力消失，物体沿切线方向飞。
离心运动
竖直圆轨道问题
竖直圆轨道问题
1.小车在竖直圆轨道内运动时，哪一点的速度最小？
2.如何保证小车刚好可以在竖直圆轨道内做圆周运动？

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