2017_2018学年高中物理第五章曲线运动5.4圆周运动课件新人教版必修2
合集下载
高中物理 必修2_1. 曲线运动课件24张PPT.ppt
Ａ、匀速直线运动 Ｂ、匀加速直线运动
Ｃ、匀减速直线运动 Ｄ、曲线运动
(4)关于曲线运动，下列说法正确的是（ B）
A、曲线运动一定是变速运动，速度大小 一定要变化
B、曲线运动中的加速度一定不为零，但 可以等于恒量
C、曲线运动中的物体，不可能受恒力作用
D、在平衡力作用下的物体，可以作曲线 运动
（5）某物体在一足够大的光滑平面上向东 运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时， 物体运动将是（ ） B
2.曲线运动是变速运动。
生变化）
（至少方向发
三.物体（质点）做曲线运动的条件
物体受到的合外力与物体的速度方向不在一条 直线
课后作业：
（1）下列说法中正确的是（ AD）
Ａ、两匀速直线运动的合运动的轨迹必 是直线
Ｂ、两匀变速直线运动的合运动的轨迹 必是直线
Ｃ、一个匀变速直线运动和一个匀速直 线运动的合运动的轨迹一定是直线
Ｄ、几个初速度为零的匀变速直线运动 的合运动的轨迹一定是直线
（２）小船在静水中的速度是v，今小船要 渡过一条小河，渡河时小船向对岸垂直划行， 若小船行到河中间时，水流速度增大，则渡 河时间与预定的时间相比（ A ） A、不变 B、减小 C、增加 D、无法确定
（3）物体受到几个力的作用而做匀速直线运 动，如果撤掉其中的一个力，而其余的力不 变，它可能做（ BCD）
A、直线运动，但加速度方向不变，大小不 变，是匀变速运动
B、曲线运动且是匀变速曲线运动
C、曲线运动，但加速度方向改变，大小不 变，是非匀变速运动
D、曲线运动，加速度大小和方向均改变， 是非匀变速运动
[课堂训练]
画出质点沿曲线从左向右运动时,在A、B、C
三点的速度方向
vA
Ｃ、匀减速直线运动 Ｄ、曲线运动
(4)关于曲线运动，下列说法正确的是（ B）
A、曲线运动一定是变速运动，速度大小 一定要变化
B、曲线运动中的加速度一定不为零，但 可以等于恒量
C、曲线运动中的物体，不可能受恒力作用
D、在平衡力作用下的物体，可以作曲线 运动
（5）某物体在一足够大的光滑平面上向东 运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时， 物体运动将是（ ） B
2.曲线运动是变速运动。
生变化）
（至少方向发
三.物体（质点）做曲线运动的条件
物体受到的合外力与物体的速度方向不在一条 直线
课后作业：
（1）下列说法中正确的是（ AD）
Ａ、两匀速直线运动的合运动的轨迹必 是直线
Ｂ、两匀变速直线运动的合运动的轨迹 必是直线
Ｃ、一个匀变速直线运动和一个匀速直 线运动的合运动的轨迹一定是直线
Ｄ、几个初速度为零的匀变速直线运动 的合运动的轨迹一定是直线
（２）小船在静水中的速度是v，今小船要 渡过一条小河，渡河时小船向对岸垂直划行， 若小船行到河中间时，水流速度增大，则渡 河时间与预定的时间相比（ A ） A、不变 B、减小 C、增加 D、无法确定
（3）物体受到几个力的作用而做匀速直线运 动，如果撤掉其中的一个力，而其余的力不 变，它可能做（ BCD）
A、直线运动，但加速度方向不变，大小不 变，是匀变速运动
B、曲线运动且是匀变速曲线运动
C、曲线运动，但加速度方向改变，大小不 变，是非匀变速运动
D、曲线运动，加速度大小和方向均改变， 是非匀变速运动
[课堂训练]
画出质点沿曲线从左向右运动时,在A、B、C
三点的速度方向
vA
人教版 物理必修2 第五章 第四节 圆周运动Cur-motion
表示单位时间内转过的圈数 转速越快表明物体运动的越快！
描述匀速圆周运动快慢的物理量
s 1、线速度 v t 2、角速度 t
3、转速 4、周期 单位：m / s 单位：rad / s
n
T
单位：r / s 单位：s
5、频率 f
单位： s 1或Hz
小试身手
1、做匀速圆周运动的物体，线速度
自行车车轮每分钟转120周,车轮半径为35cm,则自行车 前进的速度多大?
一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r/min,则可知 转子匀速转动时,周期为____s,角速度____rad/s.
两个重要的结论
1）传动装置线速度的关系
a、皮带传动－线速度相等
b、齿轮传动－线速度相等
同一传动各轮边缘上线速度相同
（4）线速度的瞬时性 当t 0 时，弧长 s 就等于物体在 t 时间内的位 移l，式中线速度 v 就是A点的瞬时速度了。
（5）线速度的方向 在圆周各点的切向上
v D t C
B t v A
v o
☆★匀速圆周运动
v
质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度 相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。
猜想4：比较物体在一段时间内转过的圈数
二、描述圆周运动快慢的物理量之一：线速度 N B （1）线速度的物理意义 描述物体沿圆周运动的快慢 l s o r A （2）线速度的定义
质点做圆周运动通过的弧长s和所 用时间t 的比值叫做线速度。 （3）线速度的公式
M
s 大小： v t
（s是弧长而非位移！） 单位：m / s
第四节 圆周运动
一、生活中的圆周运动
在物理学中，物体的运动轨迹是圆周或部分圆弧的 运动，叫做圆周运动。
描述匀速圆周运动快慢的物理量
s 1、线速度 v t 2、角速度 t
3、转速 4、周期 单位：m / s 单位：rad / s
n
T
单位：r / s 单位：s
5、频率 f
单位： s 1或Hz
小试身手
1、做匀速圆周运动的物体，线速度
自行车车轮每分钟转120周,车轮半径为35cm,则自行车 前进的速度多大?
一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r/min,则可知 转子匀速转动时,周期为____s,角速度____rad/s.
两个重要的结论
1）传动装置线速度的关系
a、皮带传动－线速度相等
b、齿轮传动－线速度相等
同一传动各轮边缘上线速度相同
（4）线速度的瞬时性 当t 0 时，弧长 s 就等于物体在 t 时间内的位 移l，式中线速度 v 就是A点的瞬时速度了。
（5）线速度的方向 在圆周各点的切向上
v D t C
B t v A
v o
☆★匀速圆周运动
v
质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度 相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。
猜想4：比较物体在一段时间内转过的圈数
二、描述圆周运动快慢的物理量之一：线速度 N B （1）线速度的物理意义 描述物体沿圆周运动的快慢 l s o r A （2）线速度的定义
质点做圆周运动通过的弧长s和所 用时间t 的比值叫做线速度。 （3）线速度的公式
M
s 大小： v t
（s是弧长而非位移！） 单位：m / s
第四节 圆周运动
一、生活中的圆周运动
在物理学中，物体的运动轨迹是圆周或部分圆弧的 运动，叫做圆周运动。
【高中物理】高中物理必修二第五章知识点：曲线运动
【高中物理】高中物理必修二第五章知识点：曲线运动
高中物理是高中学习的重要学科，整理了高中物理知识点，供广大高中生学习参考，希望有所帮助！
>>>
高中物理
必修二各章知识点汇总<<
高中英语
;<
第五章曲线运动
一、知识点
(一)曲线运动的条件：再分外力与运动方向无此一条直线上
(二)曲线运动的研究方法：运动的合成与分解(平行四边形定则、三角形法则)
(三)曲线运动的分类：合力的性质(坯变速箱：元显恭甩运动、非匀变速箱曲线：匀速圆周运动)
(四)匀速圆周运动
1受力分析，所受到合力的特点：向心力大小、方向
2向心加速度、线速度、角速度的定义(文字、定义式)
3向心力的公式(多角度的：线速度、角速度、周期、频率、转回)
(五)平抛运动
1受力分析，只受到重力
2速度，水平、竖直方向分速度的表达式;位移，水平、竖直方向位移的表达式
3速度与水平方向的夹角、加速度与水平方向的夹角
(五)离心运动的定义、条件
二、实地考察内容、建议及方式
1曲线运动性质的判断：明确曲线运动的条件、牛二定律(选择题)
2匀速圆周运动中的动态变化：熟练掌握匀速圆周运动各物理量之间的关系式(挑选、填空题)
3匀速圆周运动中物理量的计算：受力分析、向心加速度的几种表示方式、合力提供向心力(计算题)
3运动的制备与水解：分后运动与和运动的等时性、耦合性(挑选、填空题)
4平抛运动相关：平抛运动中速度、位移、夹角的计算，分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空、计算)
5Vergt运动：临界条件、最小静摩擦力、匀速圆周运动有关排序(挑选、排序)。
最新人教版高中物理必修2第五章变速圆周运动和一般曲线运动
变速圆周运动和一般曲线运动 Ft
1.变速圆周运动 总结：切向分力改变速度的大
பைடு நூலகம்
F
Fn O
小，法向分力改变速度的方向。
2.一般的曲线运动
处理方法：把曲线分割成许多短的小段，
每一 段都看作一小段圆弧，对圆弧采用圆 周运动的方法分析。
变速圆周运动和一般曲线运动
变速圆周运动：速度大 小也发生变化的圆周运动
再见！
物体所受的合力不指向 圆心，分解为两个力Ft、Fn （如图）
这两个分力的作用效果是什么？ Ft改变速度的大小， Fn改变速度的方向
变速圆周运动和一般曲线运动
一般曲线运动：运 动轨迹既不是直线也不 是圆周的曲线运动。
研究方法：曲线上各个地方弯曲的程 度不一样，可以分割成很多极短的小段， 每一段都可以看作是一小段圆弧，就可以 采取圆周运动的方法处理了。
1.变速圆周运动 总结：切向分力改变速度的大
பைடு நூலகம்
F
Fn O
小，法向分力改变速度的方向。
2.一般的曲线运动
处理方法：把曲线分割成许多短的小段，
每一 段都看作一小段圆弧，对圆弧采用圆 周运动的方法分析。
变速圆周运动和一般曲线运动
变速圆周运动：速度大 小也发生变化的圆周运动
再见！
物体所受的合力不指向 圆心，分解为两个力Ft、Fn （如图）
这两个分力的作用效果是什么？ Ft改变速度的大小， Fn改变速度的方向
变速圆周运动和一般曲线运动
一般曲线运动：运 动轨迹既不是直线也不 是圆周的曲线运动。
研究方法：曲线上各个地方弯曲的程 度不一样，可以分割成很多极短的小段， 每一段都可以看作是一小段圆弧，就可以 采取圆周运动的方法处理了。
必修2 之 第五章曲线运动 第7节：生活中的圆周运动
温故知新
• 1、向心力的来源？源自• 2、应用F合=Fｎ的步骤？
• • 分析受力，找出指向圆心的合力； 选择an公式，利用 F合＝man求解。
第五章 曲线运动
----第7节 生活中的圆周运动
第7节 生活中的圆周运动
• 学习目标
• 1、分析受力，找
出向心力；
• 关键术语
• F合＝Fn； • F合＝man ；
• 1、汽车过桥时受到哪些力的作用？ • 2、F合怎样表示？ • 3、已知V和R，如何表示FN?
• 4、讨论FN与V的关系？
• FN可不可能为0？此时V=？
•
•
FN=0时驾驶员对座椅的压力多大？
这种现象叫什么？
阅读“拱形桥” ，回答问题。
• 5、如果桥面凹陷的圆弧，FN与速度V 又是什么关系？ • 6、为什么多数桥都是凸形而不是凹形？ • 7、为什么公路上出现一个小坑，很快 就会变成大坑?
阅读“离心运动” ，回答问题。
• 1、做圆周运动的物体，总有沿切线方向飞 出的趋势，为何没有飞出？ • 2、向心力突然消失，会出现什么情况？ • 3、什么叫离心运动? 离心运动在生产生活 中有什么应用？
• 4、什么条件下物体会做离心运动？
• 5、如果F合小于Fn，物体怎样运动？
• 2、应用F合＝man 解决实际问题。
阅读“铁路弯道”，回答问题。
• 1、为什么铁路弯道处的外轨总高于内 轨？ • 2、如果内、外轨道相平会怎样？ • 3、设路基斜面倾角为θ，转弯半径为R， 为使火车对轨道无挤压，则火车转弯 的最大速度为多少？（用θ 、R、g表 示。）
阅读“拱形桥” ，回答问题。
• 1、向心力的来源？源自• 2、应用F合=Fｎ的步骤？
• • 分析受力，找出指向圆心的合力； 选择an公式，利用 F合＝man求解。
第五章 曲线运动
----第7节 生活中的圆周运动
第7节 生活中的圆周运动
• 学习目标
• 1、分析受力，找
出向心力；
• 关键术语
• F合＝Fn； • F合＝man ；
• 1、汽车过桥时受到哪些力的作用？ • 2、F合怎样表示？ • 3、已知V和R，如何表示FN?
• 4、讨论FN与V的关系？
• FN可不可能为0？此时V=？
•
•
FN=0时驾驶员对座椅的压力多大？
这种现象叫什么？
阅读“拱形桥” ，回答问题。
• 5、如果桥面凹陷的圆弧，FN与速度V 又是什么关系？ • 6、为什么多数桥都是凸形而不是凹形？ • 7、为什么公路上出现一个小坑，很快 就会变成大坑?
阅读“离心运动” ，回答问题。
• 1、做圆周运动的物体，总有沿切线方向飞 出的趋势，为何没有飞出？ • 2、向心力突然消失，会出现什么情况？ • 3、什么叫离心运动? 离心运动在生产生活 中有什么应用？
• 4、什么条件下物体会做离心运动？
• 5、如果F合小于Fn，物体怎样运动？
• 2、应用F合＝man 解决实际问题。
阅读“铁路弯道”，回答问题。
• 1、为什么铁路弯道处的外轨总高于内 轨？ • 2、如果内、外轨道相平会怎样？ • 3、设路基斜面倾角为θ，转弯半径为R， 为使火车对轨道无挤压，则火车转弯 的最大速度为多少？（用θ 、R、g表 示。）
阅读“拱形桥” ，回答问题。
人教版高中物理必修二第五章曲线运动5-专题2
【答案】
g 1－μ ≤ω≤ r
解题方法指导
g 1＋μ r
课堂巩固训练 课后强化演练
物理 必修2 配人教版
第五章
曲线运动
【方法总结】 (1)要注意分析物体A所受静摩擦力大小和方向随圆盘转速的 变化而发生变化． (2)本题中的临界条件是物体A所受静摩擦力达到了最大静摩 擦力，此时对应的角速度也达到了临界值．
第五章
曲线运动
【解析】
由于A在转盘上随转盘做匀速圆周运动，所以它
所受的合力必然指向圆心．对物体A进行受力分析可知，重力与
支持力平衡，绳的拉力指向圆心，因此A所受的摩擦力方向一定
沿着半径方向，或指向圆心，或背离圆心．具体而言，当ω较小 当ω较大时，A有远离圆心O运动的趋势，故转盘对A的摩擦力方 向指向圆心．
解题方法指导 课堂巩固训练 课后强化演练
物理 必修2 配人教版
第五章
曲线运动
2．与弹力有关的临界极值问题 压力、支持力的临界条件是物体间的弹力恰好为零；绳子拉
力的临界条件是绳恰好拉直且其上无弹力或绳上拉力恰好为最大
承受力等．
解题方法指导
课堂巩固训练
课后强化演练
物理 必修2 配人教版
第五章
曲线运动
时，A有向圆心O运动的趋势，故转盘对A的摩擦力方向背离圆心；
解题方法指导
课堂巩固训练
课后强化演练
物理 必修2 配人教版
第五章
曲线运动
当 A将要沿转盘背离圆心滑动时，A所受的摩擦力为最大 静摩擦力，方向指向圆心，此时A做圆周运动所需的向心力为 绳的拉力与最大静摩擦力的合力，即 F＋ Fm＝ mrω2 1，① 由于 B静止，则有F＝mg② 又因为 Fm＝ μFN＝ μmg③ 由①②③式可得：ω1＝ g 1＋ μ . r
新人教版高一物理必修二课件%3A5.7生活中的圆周运动
供<需
2、条件：0 ≤F合＜mω2r
四、离心运动
3、离心运动的应用
离
离
心
心
甩
抛
干
掷
离
离
心
心
脱
分
水
离
四、离心运动
用离心机把 体温计的水 银柱甩回玻 璃泡内
制作棉花糖的原理： 内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白 砂糖，加热使糖熔化成糖汁.内筒高速旋转， 黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小 孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外 筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像 一团团棉花.
m
v2 R
a FN
FN
mg
m
v2 R
m g
由牛顿第三定律得，汽车通过桥的最高点时对桥的压力比汽车重力
二、拱形桥
用模拟实验验证分析
注意观察指针的偏转大小
二、拱形桥
小结：
最高点
汽车对桥面的压力
超重失重状态
最低点
课堂小结
两类圆周运动问题分 析
水平面内的圆周运 动
竖直面内的圆周运动
受力情况
FN Ff
mg
l
Rg
h
一、铁路的弯道
车轮的构 造
火车车轮有突出的轮 缘
一、铁路的弯道
铁路的弯 ——内外轨道一样
道
高
F
F向心力
m
v2 r
N
.F
G
外轨对轮缘的弹力提供向心 力
问题探 究
靠这种办法得到的 向心力缺点是什么？ 如何解决这一实际 问题？
一、铁路的弯道
问题探 究 请设计一个方案让火车沿轨道安全通过
弯道
设计方案思想简述 画出草图 简单计算说明 可行性分析
2、条件：0 ≤F合＜mω2r
四、离心运动
3、离心运动的应用
离
离
心
心
甩
抛
干
掷
离
离
心
心
脱
分
水
离
四、离心运动
用离心机把 体温计的水 银柱甩回玻 璃泡内
制作棉花糖的原理： 内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白 砂糖，加热使糖熔化成糖汁.内筒高速旋转， 黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小 孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外 筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像 一团团棉花.
m
v2 R
a FN
FN
mg
m
v2 R
m g
由牛顿第三定律得，汽车通过桥的最高点时对桥的压力比汽车重力
二、拱形桥
用模拟实验验证分析
注意观察指针的偏转大小
二、拱形桥
小结：
最高点
汽车对桥面的压力
超重失重状态
最低点
课堂小结
两类圆周运动问题分 析
水平面内的圆周运 动
竖直面内的圆周运动
受力情况
FN Ff
mg
l
Rg
h
一、铁路的弯道
车轮的构 造
火车车轮有突出的轮 缘
一、铁路的弯道
铁路的弯 ——内外轨道一样
道
高
F
F向心力
m
v2 r
N
.F
G
外轨对轮缘的弹力提供向心 力
问题探 究
靠这种办法得到的 向心力缺点是什么？ 如何解决这一实际 问题？
一、铁路的弯道
问题探 究 请设计一个方案让火车沿轨道安全通过
弯道
设计方案思想简述 画出草图 简单计算说明 可行性分析
高中物理 第五章 曲线运动 专题 圆周运动中的临界问题课件 高一物理课件
根据牛顿第二定律，mgtan37°＝mω21Lsin37° 解得 ω1＝2.5 rad/s.
12/10/2021
第十三页，共四十一页。
(2)当角速度较大时，AC 绳没有拉力，当 AC 绳拉直但没有力 时，小球受到的重力和 BC 绳拉力的合力提供向心力.
根据牛顿第二定律，mgtan53°＝mω20Lsin37° 解得 ω0＝130 rad/s 分析可知，当 2.5 rad/s＜ω＜130 rad/s 时两绳均张紧 当 ω2＝4 rad/s 时，AC 绳无拉力
g(1＋μ) r.
【答案】
g(1－r μ)≤ω≤
g(1＋μ) r
12/10/2021
第十页，共四十一页。
变式训练 1－1 (2018·湖北期中)如图所示，两根轻绳 同系一个质量 m＝0.14 kg 的小球，两绳的另一端分别固定在轴上 的 A、B 两处，上面绳 AC 长 L＝2.00 m，当两绳都拉直时，与轴 的夹角分别为 37°和 53°，小球随轴一起在水平面内做匀速圆周 运动，重力加速度 g 取 10 m/s2，已知 sin37°＝0.60，cos37°＝ 0.80.求：
12/10/2021
第十七页，共四十一页。
要点 2|竖直面内圆周运动的临界问题 1.轻绳模型 如图所示，细绳系的小球或在轨道内侧运动的 小球，在最高点时的临界状态为只受重力，即 mg ＝mrv2，则 v＝ gr.在最高点时：
12/10/2021
第十八页，共四十一页。
(1)v＝ gr，拉力或压力为零. (2)v＞ gr时，物体受向下的拉力或压力. (3)v＜ gr时，物体不能达到最高点. 即绳类的临界速度为 v 临＝ gr.
12/10/2021
第十五页，共四十一页。
名师方法总结 (1)典例中要注意分析物体 A 所受静摩擦力大小和方向随圆盘 转速的变化而发生变化. (2)典例中的临界条件是物体 A 所受静摩擦力达到了最大静摩 擦力，此时对应的角速度也达到了临界值.
12/10/2021
第十三页，共四十一页。
(2)当角速度较大时，AC 绳没有拉力，当 AC 绳拉直但没有力 时，小球受到的重力和 BC 绳拉力的合力提供向心力.
根据牛顿第二定律，mgtan53°＝mω20Lsin37° 解得 ω0＝130 rad/s 分析可知，当 2.5 rad/s＜ω＜130 rad/s 时两绳均张紧 当 ω2＝4 rad/s 时，AC 绳无拉力
g(1＋μ) r.
【答案】
g(1－r μ)≤ω≤
g(1＋μ) r
12/10/2021
第十页，共四十一页。
变式训练 1－1 (2018·湖北期中)如图所示，两根轻绳 同系一个质量 m＝0.14 kg 的小球，两绳的另一端分别固定在轴上 的 A、B 两处，上面绳 AC 长 L＝2.00 m，当两绳都拉直时，与轴 的夹角分别为 37°和 53°，小球随轴一起在水平面内做匀速圆周 运动，重力加速度 g 取 10 m/s2，已知 sin37°＝0.60，cos37°＝ 0.80.求：
12/10/2021
第十七页，共四十一页。
要点 2|竖直面内圆周运动的临界问题 1.轻绳模型 如图所示，细绳系的小球或在轨道内侧运动的 小球，在最高点时的临界状态为只受重力，即 mg ＝mrv2，则 v＝ gr.在最高点时：
12/10/2021
第十八页，共四十一页。
(1)v＝ gr，拉力或压力为零. (2)v＞ gr时，物体受向下的拉力或压力. (3)v＜ gr时，物体不能达到最高点. 即绳类的临界速度为 v 临＝ gr.
12/10/2021
第十五页，共四十一页。
名师方法总结 (1)典例中要注意分析物体 A 所受静摩擦力大小和方向随圆盘 转速的变化而发生变化. (2)典例中的临界条件是物体 A 所受静摩擦力达到了最大静摩 擦力，此时对应的角速度也达到了临界值.
5.6向心力(第三课时)竖直面内典型圆周运动模型—人教版高中物理必修二课件2
水平方向上 x=vBt
解得:x=3L 即小球落地点到 C 点的距离为 3L。
二、杆(管)束缚模型
②如图所示，质点(小球)在光滑、竖直面内的圆管中作圆周运动(圆管截面半径r 远小于球的圆周运动的半径R)。 ▲小球到达最高点时对管壁的压力有三种情况： (1)刚好对管壁无压力，此时重力为向心力，临界速度为v Rg ． (2)当 v Rg 时，对下管壁有压力，此时 N mg m v 2 ，故0 N mg 。
R
(3)当 v Rg 时，对上管壁有压力，此时 N m v 2 mg 。
R
一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比
细管的半径大得多），圆管中有两个直径与细管内径相同的小球（可视为
质点）。A球的质量为m1，B球的质量为m2。它们沿环形圆管顺时针运动 ，经过最低点时的速度都为v0。设A球运动到最低点时，球恰好运动到最 高点，若要此时两球作用于圆管的协力为零，那么m1，m2，R与v0应满足 关系式是什么？
三、汽车过桥模型
②乘坐汽车通过拱形桥最高点时有什么感觉?是超重还是失重? 通过凹形路面最 低点有什么感觉?是超重还是失重?(可以结合乘电梯和坐过山车的感觉)
解答:乘坐汽车通过拱形桥最高点时有失重的感觉,通过凹形路面最低点有超重的感觉。
③汽车以不变的速率通过如图3所示的起伏路面,a、b、c、d四个位置中爆胎可 能性最大的位置在哪点?
①如图1所示,汽车通过拱形桥面最高点处的受力情况是怎样的? 如图2所示,汽车 通过凹形路面最低点处的受力情况是怎样的? 请在图中画出受力示意图。
解答:汽车通过拱形桥面最高点处的受力情况如图甲所示, 汽车受到的支持力小于重力,竖直方向协力向下;汽车通过 凹形路面最低点处的受力如图乙所示,汽车受到的支持力 大于重力,竖直方向协力向上。
高中物理 必修2 生活中的圆周运动
N
FN
G
r
FN 0 v gr
必修2 第五章 曲线运动
说一说：
汽车不在拱形桥的最高或最低点 时，它的运动能用上面方法求解吗？
v m g cos FN m R
2
θ R
必修2 第五章 曲线运动
实例研究3——航天器中的失重现象
假设宇宙飞船总质量为M，它在地球表 面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半 径近似等于地球半径R，航天员质量为m， 宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等 于他们在地面上的重力．试求: 1、座舱对宇航员的支持力? 2、此时飞船的速度多大? 3、通过求解．你可以得出什么结论? （怎样理解失重现象？）
F
N
F
h
θ
=0.14m
mg
lv 2 h Rg
必修2 第五章 曲线运动
实例研究2——汽车过桥
1、汽车过拱桥是竖 直面内圆周运动的典 型代表 2、研究方法与水平 面内圆周运动相同
必修2 第五章 曲线运动 比较在两种不同桥面，桥面受压力的情况，设车质量为 m，桥面半径为R，此时速度为v。
FN
G 最高点
a
v FN m g m m g R
2
失重
F a N’
最低点
v FN ' m g m m g 超重 R
G
2
必修2 第五章 曲线运动
研究与讨论
1、若速度过快，汽车做 何种运动？
提供的向心力不足，做离心运动， 离开桥面做平抛运动
2、有无可能做这样的运 动？若可能应满足怎样的 2 v 条件？ F m g m
必修2 第五章 曲线运动
最佳方案
火车以半径R= 900 m转弯，火 车质量为8×105kg ，速度为 30m/s，火车轨距l=1.4 m，要使火 车通过弯道时仅受重力与轨道的支 持力，轨道应该垫的高度h？ （θ较小时tanθ=sinθ）
FN
G
r
FN 0 v gr
必修2 第五章 曲线运动
说一说：
汽车不在拱形桥的最高或最低点 时，它的运动能用上面方法求解吗？
v m g cos FN m R
2
θ R
必修2 第五章 曲线运动
实例研究3——航天器中的失重现象
假设宇宙飞船总质量为M，它在地球表 面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半 径近似等于地球半径R，航天员质量为m， 宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等 于他们在地面上的重力．试求: 1、座舱对宇航员的支持力? 2、此时飞船的速度多大? 3、通过求解．你可以得出什么结论? （怎样理解失重现象？）
F
N
F
h
θ
=0.14m
mg
lv 2 h Rg
必修2 第五章 曲线运动
实例研究2——汽车过桥
1、汽车过拱桥是竖 直面内圆周运动的典 型代表 2、研究方法与水平 面内圆周运动相同
必修2 第五章 曲线运动 比较在两种不同桥面，桥面受压力的情况，设车质量为 m，桥面半径为R，此时速度为v。
FN
G 最高点
a
v FN m g m m g R
2
失重
F a N’
最低点
v FN ' m g m m g 超重 R
G
2
必修2 第五章 曲线运动
研究与讨论
1、若速度过快，汽车做 何种运动？
提供的向心力不足，做离心运动， 离开桥面做平抛运动
2、有无可能做这样的运 动？若可能应满足怎样的 2 v 条件？ F m g m
必修2 第五章 曲线运动
最佳方案
火车以半径R= 900 m转弯，火 车质量为8×105kg ，速度为 30m/s，火车轨距l=1.4 m，要使火 车通过弯道时仅受重力与轨道的支 持力，轨道应该垫的高度h？ （θ较小时tanθ=sinθ）