人教版高中物理高中物理必修二《生活中的圆周运动》圆周运动1
人教版高中物理高中物理必修二
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学习目标
1. 能定性分析火车外轨比内轨高的原因。 2. 能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。 3. 知道航天器中的失重现象的本质。 4. 知道离心运动及其产生条件，了解离心运动的应用和防止。 5. 会用牛顿第二定律分析圆周运动。 6. 进一步领会力与物体的惯性对物体运动状态变化所起的作用。
通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、
压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20 m
）。
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘 秤的示1数.4为01.00 kg。
（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示
数如图（b）所示，该示数为
所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可视为在水
平面内做半径为R的圆周运动。设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。
已知重力加速度为g，要使车轮与路面之间的横向摩擦力（垂直于前进方向）等于零，则汽车
转弯时的车速应等于（B ）
A. gRh L
B. gRh d
R
（3）由（2）问可知，当N=0时，汽车会离开桥面，这是不安全的，所以对于同样的车速，拱 桥圆弧的半径大些比较安全。 （4）由（2）问可知，若拱桥的半径增大到与地球半径一样大，汽车要在桥面上腾空，速度至
少为v′= gR = 106.4106 m/s=8 000 m/s。
题7［全国Ⅰ卷］某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车
汽车过拱形桥
•
[思考与讨论]： 根据公式 FN mg
mv r
2
，试分析如果汽
车的速度不断增大，压力大小会如
何变化？当速度多大时，压力为零？
可知：v越大，FN越小
当v逐渐增m大g ，m v2
= 0，
r
，此v时 FgNr
思维拓展：
如果将地球看做一个巨大的 拱形桥，桥面半径就是地球半径。 会不会出现这样的情况：速度大到 一定程度时，地面对车的支持力是 零解从：而由脱圆离周地运球动？条（件R可=得6400km)
kg。
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点
后滑向序另号一侧1。此过2程中托3盘秤的4最大示数5 为m；多次从同一
位置释m放/k小车，记录各次的m值如下表所示： （4）根g据以1上.8数0 据1，.7可5 求1出.8小5 车1经.7过5 凹1形.9桥0.最低点时7对.9桥的
压力为
N；小车1通.4过最低点时的速度大小为
C. gRL
h
D. gRd
h
题5 有一列重为100 t的火车，以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨 一样高的弯道，轨道半径为400 m。（g取10 m/s2） （1）试计算铁轨受到的侧压力大小； （2）若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我 们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度θ的正切值。
【解】 汽车到达拱桥桥顶时，受到重力mg和桥面对它的支持力N的作用，如图所示。 （1）汽车过拱桥时做圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 mg-N=m v12
R
所以N=mg-m v12 =7 600 N R
由牛顿第三定律知汽车对桥面的压力为7 600 N。 （2）当汽车做圆周运动的向心力完全由自身重力来提供时，汽车经过拱桥桥顶时恰好对桥面 没有压力，则N=0，所以有mg=m v2 ，解得v= gR ≈22.4 m/s。
【解析】 A错：当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小 时，才做离心运动，离心力是不存在的。 B错：向心力突然变大时，物体将做向心运动。 C错：合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时 ，物体才做离心运动。 D对：当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就 要远离圆心，做离心运动。
若合外力突然消失，以这一时刻的线速度沿切 线 若方0＜向F飞合＜去F向，物体边转边逐渐远离圆心 2)离心现象的本质是物体惯性的表现
3)离心的条件：做匀速圆周运动的物体合外力消 失或不足以提供所需的向心力．
4)做离心运动的质点实际上并没受到所谓的“离 心力”作用，因为没有任何物体提供这种力 。
圆周运动问题的处理方法和步骤
解：（1）v=72 km/h=20 m/s，外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力，所以有 Fn= m v2 = 105 202 N=1×105 N，
r 400 由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于1×105 N。 （2）火车过弯道，重力和铁轨对火车的支持力的合力正好提供向心力，如图所示， 则mgtan θ= m v2 ，
v gL时,F mg m v2 ，是支持力
m
L
v gL时,F 0
v＞ gL时,F m v2 mg，是拉力
O
L
杆连着的小球在竖直平面内的圆周运动（在光滑管
内运动）
特点：杆既能对小球产生拉力，又能产生支持力
，
在最高点速度可以为0
v
当 v 0时 ，可通过最高点做圆周
运动
当 v gr时 ，杆对球有拉
特点：绳上只可能产生拉力，
而不能产生支持力
F拉
G
R
mg
m
v02 R
m02r
v0 gr
0
g r
v gl， 可通过最高点做圆 同类问题周：运环动形轨 道模型
常考题型
题组一 车辆转弯
题1［2019·广东阳春一中高一检测］已知某处弯道铁轨是一段圆弧，转弯半径为R，重力加速度 为g，列车转弯过程中倾角（车厢底面与水平面夹角）为θ，则列车在这样的轨道上转弯行驶的 安全速度（轨道不受侧向挤压）为（ C ） A. gRsin B. gRcos
题9 ［2019•广东富源学校高一检测］［多选］洗衣机的脱水 筒采用电机带动衣物旋转的方式BC脱D水，下列说法中正确的是（ ） A.水从筒中甩出是因为水滴受到离心力作用 B.脱水过程中，大部分衣物紧贴筒壁 C.加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好 D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
提供的向心
需要的向心
= 力 F合
力 v2 m
r
1.确定研究对象、研究状态
2.分析其运动情况，判断圆心位置、v、r等
3.分析其受力情况，判断什么力提供向心力
匀圆运动：分析其合外力F合 变圆运动：找其指向圆心的分力
4.根据牛顿定律列式并求解 有时需根据圆心的位置来判断合外力的方向
“杆球”模型
如图所示，长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端可 绕过O点的光滑水平轴在竖直平面内做圆周运动，求：
思考 请设计一个方案，让火车既能安全通过弯道 ，又能减少轨道与轮缘的挤压？
外 内
在实际火车与轨道设 计中，利用轮缘挤压 只能增加小部分的向
心力；垫高外轨可
增加较多的向心力。
解决方案 外轨略高于内轨（倾斜轨道）
火车转弯时，外轨
FN
道应该适当垫高。使火
车以一定速度通过弯道
时，受到重力与支持力
F合
的合力恰好提均供无向挤心压力。
，此时内轨和外轨同轮
G
缘之间
向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供
1、轨道对轮缘无挤压，此时火车的速度为多
大？
FN
F合＝mg tanθ
θ
mg tan m v02
F合
O
r
G
θ
临界速 v0 gr tan
度：
限定速 度
① 当v v0 时内，轨对轮缘产生向外的弹力。
FN F
F G
θ
mg tan m v02 r
题3［2019·山东师大附中高一期末］冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，
在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度的最大值是（ B ）
A. k gR
B. kgR
C. gR k
D. 2kgR
题4［2019·福建师范大学附中高一检测］在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图
汽车对桥
FN '
面的压力 最大
O
r v
m
最低
g
m v2 r
重
FN
'
mg
m
v2 r
mg
航天中的失重现象
揭开“过山车”和“水流星 ” 之谜
过山 车
水流 星
揭开“过山车”和“水流星 ” 之谜
最高
点
FN
G
v2 F合 =FN mg m r
当 FN = 0 时：vmin= gr
v gL时
m
球的重力大于所需要的向心力，球离开轨道
事实上，球在到达最高点之前就离开轨道了
O v gL时,F 0
球的重力完全用来提供向心力，且向心力恰好完 全由重力来提供
v＞ gL时,F mg m v2 ，是拉力 与杆球模型一样 L
轻绳栓着小球在竖直平面内的圆周运动（沿光滑
环内壁的v 运动）
如果v gr, 物体不能到达最高点
离心运动
思考： 1、做圆周运动的物体一旦失 去向心力的作用，它会怎样运 动？ 2、如果物体受到的合外力不 足以提供向心力，它会怎样运 动？
离心运动
1.离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失或者不足 以提供圆周运动所需的向心力的情况下，物体所做的逐渐远离圆心的运 动1)离叫心做运离动心是运物动体．逐渐远离圆心的一种物理现象．
r 由此可得tan θ= v2 =0.1。
rg
题组二 拱桥模型
高一物理必修2_生活中的圆周运动_ppt
三、凸桥
v FN - G = m r
2
FN
2
v
v FN = G - m r
当 v=
G
gr 时，压力FN为零。
航天员处于完全失重状态
处理匀速圆周运动问题的一般步骤
1.分析物体运动,判断是否能看作匀速圆周运动. 2.确定轨道平面和圆心位置,明确向心力的方向. 3.受力分析,画出受力图,沿半径指向圆心方向和 垂直轨道平面方向建立直角坐标系,重点求出 沿半径方向的力。 4.由牛顿第二定律列方程.垂直轨道平面方向上 合力为零,指向圆心方向合力等于向心力. 5.解方程求结果并对结果进行适当物理意义阐述.
当F心合= Fn，做圆周运动 当F心合=0 或F心合< Fn时
2
做离心运动
当F合> Fn，做向心(近心)运动
小结
v gr tan
二、凹桥
v mg tan m r
一、火车转弯:
2
v tan gr
FN
2
v FN = G + m r
v FN - G = m r
2
2
v
FN > G，
G
例：已知火车速度为30m/s，弯道半径r=900m， 火车的质量为8×105kg。 求：1、转弯时所需要的向心力多大？ 2、若要使轨道不受轮缘的挤压，轨道与 水平面的夹角θ应取多大？ 3、若轨距为d=1.4m，此时内外轨的高度 差h是多少？ (θ很小时，近似有tan θ =sin θ) 4、若火车速度变为40m/s，此时轮缘的受 力情况如何？
§7 、生活中的圆周运动
一、铁路的弯道
1、火车做匀速直线运动和匀速转弯 运动情况是否相同？不同点在哪里？
轮缘
人教版高一物理必修第二册《生活中的圆周运动》评课稿
人教版高一物理必修第二册《生活中的圆周运动》评课稿1. 引言《生活中的圆周运动》是人教版高一物理必修第二册中的一章，主要介绍了生活中常见的圆周运动及其相关概念和应用。
本评课稿旨在对该章节进行详细评析和分析，以帮助教师更好地教授该章内容。
2. 教材内容分析• 2.1 圆周运动的概念圆周运动是指物体在一个固定轨道上做匀速运动的现象，例如月球围绕地球的运动。
教材通过生活中的例子进行解释，帮助学生理解圆周运动的概念。
• 2.2 圆周运动的特征教材介绍了圆周运动的特征，包括运动物体保持匀速、向心力和离心力的作用等。
这些特征有助于学生理解圆周运动的本质和规律。
• 2.3 圆周运动的应用教材还介绍了圆周运动在生活中的一些应用，如摩天轮、离心机等。
这些实例帮助学生将所学知识与实际生活联系起来，增加学习的实用性。
3. 教学目标• 3.1 知识目标通过学习本章内容，学生应该能够：–了解圆周运动的概念和特征；–掌握圆周运动中的向心力和离心力的计算方法；–掌握圆周运动的应用领域；–熟悉一些与圆周运动相关的实验方法和实验现象。
• 3.2 能力目标通过本章的学习，学生应该能够：–运用所学知识解决与圆周运动有关的问题；–分析生活中的实际例子，理解其中涉及的圆周运动原理；–运用科学的方法进行实验，观察并记录圆周运动现象。
• 3.3 情感目标通过本章的学习，培养学生的实际应用能力和创新思维，并增强他们对物理学科的兴趣和热爱。
4. 教学重点和难点• 4.1 教学重点重点教学内容应放在以下方面：–圆周运动的概念和特征的讲解；–向心力和离心力的计算方法的教学；–圆周运动在日常生活中的应用的介绍；–激发学生对该章节内容的兴趣。
• 4.2 教学难点在教学过程中，可能会遇到以下难点：–学生对向心力和离心力的理解和计算；–学生对圆周运动在实际应用中的理解和应用；–如何培养学生的实际应用能力和创新思维。
5. 教学方法与策略• 5.1 教学方法为了达到较好的教学效果，建议采用以下教学方法：–情景教学法：使用具体的实例来引导学生理解圆周运动的概念和特征。
6.4生活中的圆周运动课件—高一下学期物理人教版必修第二册
3 新航课天入 器中的失重现象
例3 (多选)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重
状态，下列说法正确的是
√A.宇航员仍受重力的作用
B.宇航员受力平衡
√C.宇航员所受重力等于所需的向心力 D.宇航员不受重力的作用
3 新航课天入 器中的失重现象
3 新航课天入 器中的失重现象
例3.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的有 ( CD ) A．可以用天平测量物体的质量 B．可以用水银气压计测舱内的气压 C．可以用弹簧测力计测拉力 D．在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为零，但重物 仍受地球的引力
2 新汽课车入 过桥
例2 如图所示，质量m＝2.0×104 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60 m，如果桥面能承受的压力不超 过3.0×105 N，则：(g取10 m/s2) (1)汽车允许的最大速率是多少？ (2)若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？
答案 10 3 m/s 1.0×105 N
3 新航课天入 器中的失重现象
思考与讨论：地球可以看做一个巨大的 拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。 会不会出现这样的情况：速度大到一定 程度时，地面对车的支持力为零？这时 驾驶员与座椅之间的压力是多少？
3 新航课天入 器中的失重现象
在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中的宇航员，除了地球引力外，
v2
R
FN mg FN ＜mg
汽车对桥的压力小于其所受重力，即处于失重
2 新汽课车入 过桥
问题2：汽车过拱形桥时，运动速度变大，车对凸桥的压力如何变化？ FN
FN
＝mg－m
v2
R
mg
+生活中的圆周运动+课件-2021-2022学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
m/s2＝2.5 m/s2。
汽车所需的向心力F＝ma＝1.0×103×2.5 N＝2.5×103 N。
在桥的最高点，汽车的向心力是由重力和桥的支持力提
供，如图所示，根据牛顿第二定律，F＝mg－FN＝ma，则FN ＝mg－ma＝1.0×103×(10－2.5)N＝7.5×103 N，根据牛顿第三
定律，汽车对桥的压力F压＝FN＝7.5×103 N。
2 汽车过拱形桥
2．汽车通过凹形路面最低点时的情况
汽车通过凹形路面的最低点时，圆心在地面上方，向心加速度竖直向上， 汽车受到地面的支持力大于自身重力，汽车处于超重状态． mm如 牛 nn身 车ggnn－ － 图顿重高nnmmn所第力速vvnrr22示二，过n>>，定且凹mm重律汽形gg力得车路．，行面由mF方驶时◎ 点 故 形 能牛g=向的容时合桥用汽F和顿竖n速易，力的此车-支第直m率爆支也最种在持三向g越胎持在高方拱力定下=m大的力此点法形律，Fg－ ，原和竖或求桥n知可的m汽因重直形解最，见vr合2车 ．力线路．高汽，地力对在上面点车此面提地同，的和对位对供面一当最凹地置汽汽的竖汽低形面汽车车压直车点路的车的在力线不时面压对支该就上在，最力地持点越，拱不低面力F的大n的’向F=，n压心=F这力力mn也=大g，m是于+由g汽m自+
(4） 则物体沿切线方向飞出，做匀速直线运动．
4．离心运动的应用和防止
(1）应用：离心干燥器、洗衣机的脱水桶、无缝钢管的生
产、离心水泵等
(2）防止：为防止汽车转弯、砂轮转动时发生离心现象，
都要对它们的速度加以限制．若砂轮、飞轮等的转速超过
允许的最大转速，它们内部分子间的相互作用力不足以提
供所需向心力，离心运动会使它们破裂，酿成事故．
6.4 生活中的圆周运动-课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
2、质量为m的航天员： 航天员的重力提供向心力。
mg m v2 R
Mg M v2 R
v gR
航天员处于完全失重状态
3、航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体
不受地球引力，正因为受到地球引力的作用，才使航天器连
同其中的乘员做匀速圆周运动。
三、航天器中的失重现象
➢巩固提升 例3、（多选）2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆 满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太 空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实 验。如图所示为处于完全失重状态下的水珠，下列说法正确 的是（ AC ） A.水珠仍受重力的作用 B.水珠受力平衡 C.水珠所受重力等于所需的向心力 D.水珠不受重力的作用
外轨对轮缘有侧压力。
F
当火车行驶速率v<v规定时，
内轨对轮缘有侧压力。
G
一、火车转弯
问题6：除了火车弯道 具有内低外高的特点 外，你还了解哪些道 路具有这样的特点？
汽车、摩托车、自行 车赛道的弯道，高速 公路的拐弯处
一、火车转弯
➢梳理深化
1、明确圆周平面：火车转弯处的铁轨，虽然外轨高于内轨，但 整个外轨是等高的，整个内轨是等高的。因而火车在行驶的过程 中，中心的高度不变，即火车中心的轨迹在同一水平面内。故火 车的圆周平面是水平面，而不是斜面。即火车的向心加速度和向 心力均沿水平面指向圆心。 2、向心力来源：在铁路的弯道处，内、外铁轨有高度差，火车 在此处依规定的速度行驶，转弯时，向心力几乎完全由重力G和
问题2：当汽车以上述速度行驶时，驾驶员对座椅的压力为
多大？此时驾驶员处于什么状态？（“超重”、“失重”
或“完全失重” ）
完全失重
人教版高中物理必修二专题03 圆周运动【知识梳理】
专题03 圆周运动知识整理一、描述圆周运动的物理量 1．圆周运动运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动，圆周运动为曲线运动，故一定是变速运动． 2．线速度(1)物理意义：描述圆周运动物体的运动快慢． (2)定义公式：v ＝ΔsΔt.(3)方向：线速度是矢量，其方向为物体做圆周运动时该点的切线方向． 3．角速度(1)物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢． (2)定义公式：ω＝ΔθΔt.(3)单位：弧度/秒，符号是rad/s. 4．转速和周期(1)转速：物体单位时间内转过的圈数． (2)周期：物体转过一周所用的时间． 5．描述圆周运动的各物理量之间的关系6．描述圆周运动的各物理量之间关系的理解(1)角速度、周期、转速之间关系的理解：物体做匀速圆周运动时，由ω＝2πT ＝2πn 知，角速度、周期、转速三个物理量，只要其中一个物理量确定了，其余两个物理量也唯一确定了．(2)线速度与角速度之间关系的理解：由v ＝ω·r 知，r 一定时，v ∝ω；v 一定时，ω∝1r；ω一定时，v ∝r .二、匀速圆周运动1．定义：线速度大小不变的圆周运动．2．特点(1)线速度大小不变，方向不断变化，是一种变速运动．(2)角速度不变．(3)转速、周期不变．三、向心力1．定义做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力．2．公式：F n＝mv2r或者F n＝mω2r.3．方向向心力的方向始终指向圆心，由于方向时刻改变，所以向心力是变力．4．效果力向心力是根据力的作用效果来命名的，凡是由某个力或者几个力的合力提供的物体做匀速圆周运动的力，不管属于哪种性质，都是向心力．5．向心力的来源向心力是根据力的作用效果命名的．它可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供，也可以由它们的合力提供，还可以由某个力的分力提供．四、变速圆周运动和一般曲线运动1．变速圆周运动变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力，合外力一般产生两个方面的效果：(1)合外力F跟圆周相切的分力F t，此分力与物体运动的速度在一条直线上．(2)合外力F指向圆心的分力F n，此分力提供物体做圆周运动所需的向心力，改变物体速度的方向．2．一般曲线运动的处理方法一般曲线运动，可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看作一小段圆弧．圆弧弯曲程度不同，表明它们具有不同的半径．这样，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理．3．匀速圆周运动和变速圆周运动的对比匀速圆周运动变速圆周运动线速度特点 线速度的方向不断改变、大小不变 线速度的大小、方向都不断改变 受力特点 合力方向一定指向圆心，充当向心力合力可分解为与圆周相切的分力和指向圆心的分力，指向圆心的分力充当向心力周期性 有不一定有性质 均是非匀变速曲线运动 公式F n ＝m v 2r＝mω2r 都适用五、匀速圆周运动的加速度方向1．定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫作向心加速度．2．向心加速度的作用：向心加速度的方向总是与速度方向垂直，故向心加速度的作用只改变速度的方向，对速度的大小无影响．六、匀速圆周运动的加速度大小 1．向心加速度公式 (1)基本公式a n ＝v 2r ＝ω2r .(2)拓展公式a n ＝4π2T2·r ＝ωv .2．向心加速度的公式既适用于匀速圆周运动，也适用于非匀速圆周运动． 3．向心加速度的几种表达式4．向心加速度的大小与半径的关系(1)当半径一定时，向心加速度的大小与角速度的平方成正比，也与线速度的平方成正比．随频率的增大或周期的减小而增大．(2)当角速度一定时，向心加速度与运动半径成正比． (3)当线速度一定时，向心加速度与运动半径成反比．(4)a n 与r 的关系图象：如图所示，由a n -r 图象可以看出，a n 与r 成正比还是反比，要看ω恒定还是v 恒定．5．向心加速度的注意要点(1)向心加速度是矢量，方向总是指向圆心，始终与速度方向垂直，故向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小．向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢．(2)向心加速度的公式适用于所有圆周运动的向心加速度的计算．包括非匀速圆周运动．但a n 与v 具有瞬时对应性．七、铁路的弯道1．火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时实际上在做圆周运动，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的向心力．2．向心力的来源(1)若转弯时内外轨一样高，则由外轨对轮缘的弹力提供向心力，这样，铁轨和车轮极易受损． (2)若内外轨有高度差，依据规定的行驶速度行驶，转弯时向心力几乎完全由重力G 和支持力F N 的合力提供．八、拱形桥凸形桥和凹形桥的比较汽车过凸形桥汽车过凹形桥受力分析向心力 F n ＝mg －F N ＝m v 2rF n ＝F N －mg ＝m v 2r对桥的压力F N ′＝mg －m v 2rF N ′＝mg ＋m v 2r结论 汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越小汽车对桥的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越大九、航天器中的失重现象和离心运动 1．航天器在近地轨道的运动(1)对航天器，在近地轨道可认为地球的万有引力等于其重力，重力充当向心力，满足的关系为Mg ＝Mv 2r .(2)对航天员，由重力和座椅的支持力提供向心力，满足的关系为mg －F N ＝mv 2r ，由以上两式可得F N ＝0，航天员处于完全失重状态，对座椅压力为零．(3)航天器内的任何物体之间均没有压力． 2．对失重现象的认识航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体不受地球引力．正因为受到地球引力的作用，才使航天器连同其中的航天员做匀速圆周运动．3．离心运动(1)定义：物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动． (2)原因：向心力突然消失或外力不足以提供所需向心力．两个模型一、火车转弯模型1．模型构建(1)火车车轮的特点：火车的车轮有凸出的轮缘，火车在铁轨上运行时，车轮与铁轨有水平与竖直两个接触面，这种结构特点，主要是避免火车运行时脱轨，如图所示。
人教版高一物理必修2第五章曲线运动第7节 生活中的圆周运动课件(希沃白板+PPT,32张,内含视频)
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人教版高中物理必修第2册 第6章 圆周运动 1 圆周运动
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A．ωA＝ωB，vA<vB C．ωA<ωB，vA＝vB
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B．ωA＝ωB，vA>vB D．ωA>ωB，vA<vB
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第六章 圆周运动
【答案】A
【解析】A 与 B 均绕地轴做匀速圆周运动，在相同的时间转过的角 度相等，由角速度的定义式 ω＝ΔΔθt ，A、B 角速度相等，即 ωA＝ωB；由 角速度与线速度关系公式 v＝ωr，B 的转动半径较大，故 B 的线速度较 大，即 vA<vB，故 A 正确．
(2)意义：描述做圆周运动的物体__运__动____的快慢． (3)方向：物体做圆周运动时该点的____切__线____方向．
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第六章 圆周运动
2．匀速圆周运动 (1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小__处__处__相__等____. (2)性质：线速度的方向是时刻__改__变____的，所以是一种___变__速___运
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第六章 圆周运动
角速度、周期和转速
1．角速度 (1)定义：做圆周运动的物体，半径转过的__角__度____与所用__时__间____
的比值．
Δθ
(2)定义式：ω＝_____Δ_t______.
【公开课】生活中的圆周运动+课件高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
同理,自行车摩托车转弯、滑冰运动员转弯时也需要 向心力：
1．判断正误。
(1)火车转弯可以简化为水平面上的圆周运动。(√ )
(2)火车转弯处的轨道内轨要高于外轨。( ×) (3)火车转弯时所需的向心力是车轨与车轮间的挤 压提供的。(×)
(4)火车通过弯道时具有速度的限制。( √)
2．在铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是 为了( C) A．增加火车轮子对外轨的挤压 B．增加火车轮子对内轨的挤压 C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提 供火车转弯所需的向心力
时内外轨道对火车轮缘无挤压作用．
若火车转弯时速度大于规定速度v0或小于规定速度v0， 火车对轨道的压力情况如何？ (1)当火车行驶速度v>v0时， 轨道对轮缘有侧压力． (2)当火车行驶速度v<v0时， 轨道对轮缘有侧压力．
所需向心力过大，重 力和支持力的合力不 足以提供，所以外轨 道对轮缘产生压力，
高一物理必修二6.4
生活中的圆周运动
圆周运动的生活中的一种常见运动形式， 例如过山车、拱桥、圆锥摆，我们从物 理知识的视角来看一看这些圆周运动， 以及它们遵循的物理规律……
火车转弯 乘坐高铁时，我们都知道，端坐在座椅上的 人，有时却感到左摇右摆，其实这时候是高 铁在转弯。 观察下图，回答：火车转弯时外轨与内轨的 高度一样吗？火车的车轮设计有什么特点？
物体放在水平桌面上，它会对桌面产生压力； 如果航天器绕地球做圆周运动，那么航天器中 的物体会对航天器产生压力吗？
航天器中的物体不会对航天器产生压力。
1．航天器在近地轨道的运动
(1)对航天器，在近地轨道可认为受到的地球引力等于其
重力，重力充当向心力，满足的关系为 mg＝
。
物理：5.8《生活中的圆周运动》课件(人教版必修2)
结论
• 航天器绕地球做近似地匀速圆周运动， 此时重力提供了向心力。航天器中的 人随航天器一起做匀速圆周运动，其 向心力也是由重力提供的，此时重力 完全用来提供向心力，不对其他物体 产生压力，即里面的人和物处于完全 失重状态。
实例
离心运动的应用
思考
四、离心运动
1、做圆周运动的物体一旦失去向心力 的作用，它会怎样运动？为什么？
A.在竖直方向汽车受到三个力：重力、 桥面的支持力和向心力 B.在竖直方向汽车只受两个力：重力 和桥面的支持力 C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力 D．汽车对桥面的压力大于汽车的重 力
实例
离心运动的危害
高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速。 转速过高时，砂轮、飞轮内部分子间的相互作用力不足以 提供所需的向心力，离心运动会使它们破裂，酿成事故。
？问题二：
要防止离心现象发生，该怎么办？ A、减小物体运动的速度，使物体作圆 周运动时所需的向心力减小 B、增大合外力，使其达到物体作圆周 运动时所需的向心力
竖直平面内的圆周运动临界问题
• 二、有支撑：（杆、圆管内、拱形桥） 问题：1、小球能通过最高点的临界速度？ 2、杆对小球什么时候提供支持力？ 什么时候提供拉力？
练习二：
• 长L=0.4m，质量可忽略的细杆，其下 端固定于O点，上端连接着一个质量为2 千克的小球A，A绕O点做圆周运动，在 A 通过最高点时， • （1）杆恰好不受力，求小球最高点的 速度。 • （2）杆的弹力为16牛，求小球在最高 点的速度（g=10m/s2)
例3．用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作 匀速圆周运动，有下列说法,其中正确的是（ ）
A．小球线速度大小一定时，线越长越容易断
B．小球线速度大小一定时，线越短越容易断