1、大足区第二中学 高一物理学案 第五章 曲线运动15.7 生活中的圆周运动姓名: 班级：一学习目标: 知识与技能1能定性分析火车转弯外轨比内轨高的原因2能定量分析汽车过拱形桥最高点与凹形桥最低点的压力问题3知道航天器中的失重的本质4 知道离心运动及产生的条件，了解离心运动的应用和防止过程与方法1通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力2通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力3通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力情感、态度与价值观1通过对几个实例的分析，使学生明确具体问
2、题必须具体分析，理解物理与生活的联系，学会用合理、科学的方法处理问题 二学习过程:课时一1.火车转弯(1)当火车内外轨道高度相同时，转弯所需的向心力由_提供；(2)当外轨高度高于内轨，火车按设计速度行驶时，火车转弯所需的向心力由_提供；当火车实际行驶速度大于设计速度时，其转弯所需的向心力由_提供；(3)若两轨道间距为 d，外轨比内轨高 h，轨道转弯半径为 R， 则此处轨道的设计转弯速度为_。2汽车转弯(1)当路面水平时转弯所需的向心力由_提供，若转弯半径为 R，路面与车轮之间的最大静摩擦为车重的 K 倍，汽车转弯的最大速度为_； (2)在高速公路的转弯处，公路外沿设计的比内沿略高，若汽车以设计
3、速度转弯时，汽车转弯的向心力由_提供。思考：试分析摩托车、自行车转弯时向心力的来源。二、汽车过拱桥问题的研究1汽车通过拱形桥顶端时，向心力由_提供，向心加速度方向_，所以汽车处于_(填超重或失重)状态，车对桥的压力_车的重力；2汽车通过凹形桥底端时，向心力由_提供，向心加速度方向_，所以汽车处于_(填超重或失重)状态，车对桥的压力_车的重力。大足区第二中学 高一物理学案 第五章 曲线运动2例题分析：例：一辆质量 m=2.0t 的小轿车，驶过半径 R=90m 的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10ms 2求：(1)若桥面为凹形，汽车以 20ms 的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大?(2)若桥
4、面为凸形，汽车以 l0ms 的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大?(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力实战演练1铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为 (下图示)，弯道处的圆弧半径为 R，若质量为 m 的火车转弯时速度小于 ，则( )RgtA内轨对内侧车轮轮缘有挤压B外轨对外侧车轮轮缘有挤压C这时铁轨对火车的支持力等于 mg/cosD这时铁轨对火车的支持力大于 mg/cos2在下列情况中，汽车对凸形桥顶部的压力最小的是( )A以较小的速度驶过半径较大的桥B以较小的速度驶过半径较小的桥C以较大的速度驶过半径较大的桥D以较大的速度驶过半径较小的桥课
5、时二三、航天器中的失重现象航天器中绕地球做圆周运动所需的向心力由_提供，当航天器的速度v=_时，航天器座舱对航天员的支持力为 0，此时航天员处于失重状态。问题：有人说航天器的失重原因是它离地球太远，从而摆脱了地球的引力，你认为这种说法对吗？为什么？四、离心运动引导：做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?发表你的见解并说明原因合作交流：请同学们结合生活实际，举出物体做离心运动的例子在这些例子中，离心运动是有益的还是有害的?你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗 ?大足区第二中学 高一物理学案 第五章 曲线运动3实战演练1火车在转
6、弯行驶时，需要靠铁轨的支持力提供向心力。下列关于火车转弯的说法中正确的是 ( )A在转弯处使外轨略高于内轨 B在转弯处使内轨略高于外轨C在转弯处使内轨、外轨在同一水平高度D在转弯处火车受到的支持力竖直向上2汽车以定速率通过拱桥时，下列说法中正确的是 ( )A在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力B在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力C在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力D汽车以恒定的速率过桥时，汽车所受的合力为零3. 关于铁道转弯处内外铁轨间有高度差，下列说法中正确的是（ ）A. 可以使火车顺利转弯，减少车轮与铁轨间的摩擦B. 火车转弯时，火车的速度越小，车轮对内侧的铁轨测侧向压力越小C. 火车转弯时，火车的速度越大，车轮对外侧的铁轨测侧向压力越大D. 外铁轨略高于内铁轨，使得火车转弯时，由重力和支持力的合力提供了部分向心力4. 如图 1 所示，在高速公路的拐弯处，路面筑得外高内低，即当车向左拐弯时，司机右侧的路面比左侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为 。设拐弯路段是半径为 R 的圆弧，要使车速为 v 时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于 0， 应等于（ ）A. Rg2arcsinB. Rgv2arctnC. v2ri1D. 2otr 图 1
