1、15.7 生 活中的圆周运动（二）【学习目标】1.知道航天器中的失重现象本质。2.知道离心运动及其产生条件， 了解离心运动的应用和防止。3.对竖直面上的变速圆周运动问题，能运用向心力公 式对最高点和最低点做定量分析。【学习重点】对竖直 面上的变速圆周运动问题，能运用向心力公式对最高点和最低点做定量分析。【学习难点】对竖 直面上的变速圆周运动问题，能运用向心力公式对最高点和最低点做定量分析。【课前预习】1.物体在航天器中处于失重状态，物体不受重力吗？【课堂探究】1.航天器在绕地球做匀速圆周运动时因_恰好提供向心力故航天器内的一切物体均处于_状态，任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器中都是一个_的
2、环境.所以在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，涉及重力的一些现象不再发生，而支持力为零例如：无法用_测物体所受的重力；无法使用_测物体的质量；气压计无法使用等等2.离心运动（1）离心现象：如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中，由于某种原因所受合力_或_物体就会由于_远离_，这就是离心现象.（2）做匀速圆周运动的物体所受合外力指向圆心，且 F 合 _mv2/r；当 F 合 _mv2/r，物体就会向内侧移动，做“近心” （“向心” ）运动；当 F 合 _m 物体会向外侧移动，做_运动，若所受合外力突然消失，rv物体做离心运动，沿_方向飞出.(3）应用：离心干燥器、无缝钢管的生产、离心水泵探究
3、 竖直平 面内的圆周运动1绳和内轨道模型2已知：小球的质量为 m，重力加速度为 g，细绳的长度为 L；（内轨道半径为 R；）求(1)最高点最小速度(2)小球能通过最高点的条件(3)小球不能通过最高点的条件(4)最低点对绳的最大拉力（最低点对轨道的最大压力） （用一个模型加以探究）2细杆和管形轨道模型已知：小球的质量为 m，重力加速度为 g，细杆的长度为 L；（管形轨道半径为 R；）求：(1)最高点最小速度(2)小球通过最高点时，轨道对小球的弹力情况（用 一个模型加以探究）【课堂过关训练】1.下列关于离心运动的叙述正确的是（ ）A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象3B.离心运动的轨迹一
4、定是直线C.洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的D.汽车转弯时速度过大，会因离心运动造成交通事故2.质量为 25kg 的小孩坐在秋千板上，小孩离系绳子的横梁 2.5m。如果秋千板摆到最低点时，小孩运动的速度大小是 5m/s，求她对秋千板的压力。【课后拔高】1.洗衣机中衣服脱水时衣服附着在筒壁上，此时（ ）A.衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力、离心力的作用B.衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供C.筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D.筒壁对衣 服的弹力随着衣服的含水量的减小而减小E加快脱水桶转动的角速度，脱水效果会更好F靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好2.用长为 l
5、 的细绳，拴着质量为 m 的小球，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）A.小球在最高点所受的向心力一定是重力B.小球在最高点绳的拉力可能为零C.小球在最低点绳子的拉力一定大于重力D.若小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，则它在最高点的速率为 gl3.质量为 m 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动如图所示，经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是 v，当小球以 2v 的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（ ）A.0 B.mg C.3mg D.5mg4.长度为 l=0.50 m 轻质细杆 OA，A 端有一质量为 m=3.0 kg 的小球，如图所示，小球以 O 点为圆心在竖直平面内做圆周
6、运动，通过最高点时小球的速率是 2.0 m/s，则此时细杆 OA 受到（g 取 10 m/s2） （ ）A.6.0 N 的拉力 B.6.0 N 的压力C.24 N 的拉力 D.24 N 的压力5在索契冬奥会上，庞清和佟健在双人滑比赛中遗憾获得第四名。冰面对庞清的最大静摩擦力为她重力的 k 倍，在水平冰面上沿半径为 R 的圆周滑行的运动员，其安全速度应为( )Avk BvgR kgRCv Dv kgRgRk6.如图所示，质量为 m 的滑块与轨道间的动摩擦因数为 ，当滑块从 A 滑到 B 的过程中，受到的摩 擦力的最大值为 F ，则( ) A F mg B F mg C F mg D无法确定 F
7、的值47如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，且 RARB，则下列说法正确的是( )A球 A 的线速度必定大于球 B 的线速度 B球 A 的角速度必 定小于球 B 的角速度C球 A 的运动周期必定小于球 B 的运动周期D球 A 对筒壁的压力必定大于球 B 对筒壁的压力8如图所示，长为 L 的悬线固定在 O 点，在 O 点正下方 处有一钉子 C，把L2悬 线另一端的小球 m 拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的( )A线速度突然增大 B角速度突
8、然增大C向心加速度突然增大 D悬线拉力突然增大9.质量为 2.0103kg 的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4104N。汽车经过半径为 50m 的弯路时，如果车速达到 72km/h，这辆车会不会发生侧滑？10在游乐场中有一种旋转软梯，如图 4 所示，在半径为 r 的平台边缘固定着长为 L 的 软梯的一端，另一端则由小朋友乘坐。当平台绕其中心轴匀速旋转时，软梯与中心轴在同一竖直面内，软梯与竖直方向夹角为 。求此时平台旋转的周期。11.如图所示，一个人用一根长 1 m，只能承受 46 N 拉力的绳子，拴着一个质量为 1 kg 的小球， 在竖直平面内做圆周运动.已知圆心 O 离地面 h=6 m，转动中小球在最低点时绳子断了.求：（1）绳子断时小球运动的速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离
