1、第七节 生活中的圆周运动,学习目标： 1、能正确受力分析计算向心力。 2、应用向心力知解决拱形桥问题。 3、运用圆周运动规律计算竖直平面内的圆周运动。 重点：应用向心力知识分析拱形桥问题。 难点：运用圆周运动规律计算水平面内的圆周运动。,二、拱形桥 1向心力来源 汽车过拱形桥时做圆周运动，所需向心力由_和桥面的_提供 2拱形桥上的受力特点,重力,支持力,完全失重,完全失重,四、离心运动 1.定义：在向心力突然消失或合力不足 以提供所需的向心力时，物体_或做_的运动,沿切线飞出,逐渐远离圆心,2离心运动与受力的关系如图573所示 图573,二、对离心运动的理解 1离心运动的实质 离心运动实质是物
2、体惯性的表现做圆周运动的物体，总有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因为受到向心力作用的缘故从某种意义上说，向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来一旦作为向心力的合外力突然消失或不足以提供向心力，物体就会发生离心运动,核心要点突破,2合外力与向心力的关系(如图575) 图575,特别提醒：(1)离心运动并不是受到离心力的作用产生的运动 (2)离心运动并不是沿半径方向向外远离圆心的运动,即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2下列关于离心现象的说法正确的是( ) A当物体所受离心力大于向心力时产生离心现象 B做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆
3、心的运动 C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动 D将匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做曲线运动,解析：选C.做匀速圆周运动的物体的向心力是效果力产生离心现象的原因是F合mr2，或是F合0(F突然消失)，故A项错；当F0时，根据牛顿第一定律，物体从这时起沿切线做匀速直线运动，故C项对，B、D项错,图576,2轻杆模型 如图577所示，在细轻杆上固定的小球或在管形轨道内运动的小球，由于杆和管能对小球产生向上的支持力，所以小球能在竖直平面内做半径为R的圆周运动的条件是在最高点的速度大于或等于零，小球的受力情况为： 图577,特别提醒：对竖直平面内的
4、圆周运动 (1)要明确运动的模型，即绳或杆 (2)由不同模型的临界条件分析受力，找到向心力的来源,如图5710所示，质量m2.0104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m如果桥面承受的压力不得超过3.0105 N，则：,图5710,课堂互动讲练,(1)汽车允许的最大速率是多少？ (2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10 m/s2) 【思路点拨】 首先判断汽车在何位置对路面的压力最大、最小，然后利用向心力公式求解,【答案】 (1)10 m/s (2)105 N,变式训练2 如图5711所示，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最
5、容易发生爆胎的点是(假定汽车运动速率vavc，vbvd)( ) 图5711,Aa点 Bb点 Cc点 Dd点,一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，如图5712所示，水的质量m0.5 kg，水的重心到转轴的距离l60 cm. 图5712,(1)若在最高点水不流出来，求桶的最小速率 (2)若在最高点的水桶速率v3 m/s，求水对桶底的压力(g取9.8 m/s2) 【思路点拨】 以水桶中的水为研究对象，在最高点水恰好不流出来，说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，此时桶的速率最小,【答案】 (1)2.42 m/s (2)2.6 N 方向竖直向上,变式训练3 (2011年福建模拟)如图5713所示，轻杆的一端有一个小球，另一端连接光滑的固定轴O.现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F( ),图5713,A一定是拉力 B一定是推力 C一定等于0 D可能是拉力，可能是推力，也可能等于0,
