物理：生活中的圆周运动课件(新人教版必修2)

人教版物理必修2《生活中的圆周运动》课件

1、做圆周运动的物体一旦向心力突然消失，它会怎样运动？为什么？
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？为什么？ Nhomakorabea心运动：
做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。
物体做离心运动的条件：
解决办法
N
F
θ
θ
合
mg 如果实际速度太大,
如果实际速度太小, 外轨对轮缘有侧压力内轨对轮缘有侧压力
汽车过桥
FN
拱形桥
V
R
mg
v FN m g m m g R
2
例1、有一辆质量m为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m 的拱桥。（g取10m/s2）（1）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？（3）汽车对地面的压力过小是不安全的.因此从这个角度讲，汽车过桥时的速度不能过大。对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？
2 v mg－FN＝m r 2 v FN ＝mg－m r
当 v＝ gr 时，座舱对航天员的支持力FN＝0 ，航天员处于完全失重。
正是由于地球引力的存在，才使航天器连同其中的人和物体绕地球做圆周运动。
有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远从而摆脱了地球引力，这种说法对吗？
交流讨论：
交流讨论；
人民教育出版社
物理必修2
5.7 生活中的圆周运动
过山车
摩天轮
旋转椅
汽车过拱桥
火车转弯
火车水平转弯时情况分析(内外轨道一样高)

《圆周运动》PPT课件(新人教版-必修2)

2 2n T
2r v T
五、线速度与角速度的关系
l r
l v t
l r
r
r r t t
v r
小
结
一、圆周运动的有关物理量 1．线速度 (1)定义：物体通过的弧长与所用时间的比值 (2)公式：v=△l /△t 单位：m/s (3)物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢 2．角速度： (1)定义：物体的半径扫过的角度与所用时间的比值 (2)公式：ω ＝△θ /△t．单位：rad／s (3)物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢 3．转速和周期二、线速度，角速度、周期间的关系 v=rω =2π r／T ω =2π ／T＝2π n 三、匀速圆周运动： 1、线速度大小不变，方向时刻变化，是变速运动 2、角速度不变,转速不变，周期不变
三、角速度
1、定义：
在匀速圆周运动中．连接运动质点和圆心的半径转过△θ的角度跟所用时间△t的比值，就是质点运动的角速度． 1)圆心角θ 的大小可以用弧长和半径的比值来描述，这个比值是没有单位的，为了描述问题的方便，我们“给”这个比值一个单位，这就是弧度（rad）． (2)国际单位制中，角速度的单位是弧度／秒(rad／s)．
①同一转盘上各点的角速度相同 ②同一皮带轮缘上各点的线速度大小相等
v a∶ v b∶v c∶ v
= 2∶1∶2∶4
ωa∶ωb∶ωc∶ωd
= 2∶1∶1∶1
4、一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的3 倍，大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的 1/3，大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点Q，则vS：vP：vQ = ω 1:3:3 Q:ωP:ωs= 3:1:1

新人教版物理必修二5.4 圆周运动课件 (共38张PPT)

V1=V2 V1=ω1r1 V2=ω2r2 又ω=2πn 所以 n1：n2=ω1：ω2=r2：r1=3：1
（2）A点的向心加速度为 anA=ω22r2/2=0.05m/s2
（3）电动机皮带轮边缘上质点的向心加速度为 an=V12/r1=0.30m/s2
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？
角速度的单位:
弧度/秒rad/s 或 s-1
做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。
周期：T
表示运动一周所用的时间
匀速圆周运动是周期不变的运动！
周期的倒数叫频率
频率：f 1
T
表示一秒内转过的圈数
频率越高表明物体运转得越快！
间，比较圆弧长度
v
可见：尽管做匀速圆
周运动的物体在各个
o
时刻的线速度大小相
v
等，但线速度的方向
是不断变化的
v
变速速率不变
匀速圆周运动是
运动！
是线速度大小不变的运动！
1、物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。
2、定义：质点所在的半径转
过的角度Δθ和所用时间Δt的
比值叫做角速度。
Ｏ
Δθ采用弧
3、公式：ω=
D.半径
2. （双选）质点做匀速圆周运动，则（BC ）
A.在任何相等的时间里，质点的位移都相等
B.在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等
C.在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等

6-4生活中的圆周运动2-汽车过桥问题课件【新教材】人教版高中物理必修第二册2

但重物仍受地球的引力
汽车过凹形桥
汽车过凹形桥
凹形桥（路）常见在于一些需要排水的道路上，如小型水库泄洪闸的下游、地势较低的水浸地段。通过速度过快时汽车对地面的压力较大，人对座位的压力也较大。汽车容易爆胎。
王亚萍太空水膜实验
航天器的失重问题
人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后可近似认为绕地球做匀速圆周运动，此时重力提供了卫星做圆周运动的向心力．航天器中的人和物随航天器一起做圆周运动，其向心力也是由重力提供的，此时重力全部用来提供向心力，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．
是( AC ) 弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。
1、公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”．如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时( )
[解析]做匀速圆周运动的空间站中的物体，所受重力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非不受重力作用，A、C正
B．L1＝L2 D．前三种情况均有可能
例
题
讲
解
A
例
题
讲解
5、(多选)(航天器中的失重现象)宇宙飞船绕地球做匀速圆周运
动，下列说法正确的有( CD )
A．在飞船内可以用天平测量物体的质量
B．在飞船内可以用水银气压计测舱内的气压
C．在飞船内可以用弹簧测力计测拉力
D．在飞船内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为0，
1、公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”．如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时( )
地面上有一辆汽车在行驶。
人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后可近似认为绕地球做匀速圆周运动，此时重力提供了卫星做圆周运动的向心力．

新人教版高中物理必修二《生活中的圆周运动》教学课件PPT

为r甲和r乙,根据牛顿第二定律得:f甲= 由题r甲>r乙,则得到:f甲<f乙。
m
v甲2 r甲
,f乙=
m v乙2 r乙
,
二汽车过拱形桥 1.汽车通过拱形桥的最高点时的情况: 如图所示,设汽车质量为m,桥面的圆弧半径为r,汽车通过桥面最高点时速率为v。
汽车过拱桥最高点时,重力mg和支持力FN都沿竖直方向, 它们的合力是汽车做圆周运动的向心力,由牛顿第二定
汽车对桥的压力大于
汽越车大的重力,而且汽车
速度越大,对桥的压力 _____
三、航天器中的失重现象【思考】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?
提示:航天器中的物体不会对航天器产生压力。
1.向心力分析:宇航员受到的_地__球__引__力__与_座__舱__对__他__的__ _2支_._失持_重_力_状_的态合:当力v为=他__提__供_时向,心座力舱。对_宇m_g_航-_F_员N=的m支vR2 持。力为零, 宇航员处于完全失重R状g 态。
【典例示范】 (多选)在设计水平面内的火车轨道的转弯处时,要设计为外轨高、内轨低的结构,即路基形成一外高、内低的斜坡(如图所示),内、外两铁轨间的高度差在设计上应考虑到铁轨转弯的半径和火车的行驶速度大小。若某转弯处设计为当火车以速率v通过时,内、外两侧铁轨
所受轮缘对它们的压力均恰好为零。车轮与铁轨间的摩擦可忽略不计,则下列说法中正确的是 ( )
讨论: (1)高速列车转弯处的铁轨有什么特点以及转弯时哪些力提供向心力? (科学思维) 提示:转弯处铁轨外高内低;转弯时由重力和支持力的合力提供向心力。
(2)高速列车转弯时速度过大或过小,会对哪侧的轨道有侧压力? (科学思维) 提示:①速度过大,对外侧轨道有侧压力。 ②速度过小,对内侧轨道有侧压力。

人教版(新教材)高中物理必修2精品课件2：6.4生活中的圆周运动

FN
FN
mg
m
v2 R
汽车的速度越大,汽车对桥的压力越小
FN v
G R
O
思考：若汽车通过拱桥的速度增大，会出现什么情况？ FN
FN ＝mg－m
v2
R
mg 当FN = 0 时，汽车脱离桥面，做平抛运动，汽车及其中
的物体处于完全失重状态.
mg＝m
v2
R
v＝ gR
FN＝0 时，汽车的速度
为多大？
当 v< gr 时当 v> gr 时
用模拟实验验证分析注意观察指针的偏转大小
小结：最高点最低点
汽车对桥面的压力超重失重状态
N G m v2 G r
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。地面上有一辆汽车在行驶。根据上面的分析，汽车速度越大，地面对它的支持力就越小。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？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？……
外轨略高于内轨
实际铁轨
思考：如果火车在转弯处的速度不等于规定速度，会发生怎样的情况？
1.当v> 有挤压；
,合力不足以提供向心力，外轨对轮缘
2.当v= 都无挤压；
,合力恰好等于向心力，内外轨对轮缘
3.当v<
,合力大于向心力，内轨对轮缘有挤压。
列车速度过快，造成翻车事故
我国铁路进行了数次大提速，时速不断提高。假设你是一位从事铁路设计的工程师，你认为火车提速有必要对铁路拐弯处进行改造吗？应如何改造？
思考与讨论：高速公路转弯处和场地自行车比赛的赛道，路面往往有一定的倾斜度。说说这样设计的原因。
二、汽车过拱型桥

人教版高中物理必修二课件：5.7生活中的圆周运动 (共60张PPT)

【特别提醒】(1)汽车、摩托车赛道拐弯处和高速公路转弯处设计成外高内低,也是为了减小车轮受到地面施加的侧向力的作用。 (2)火车拐弯时做匀速圆周运动,合力沿水平方向,而不是沿轨道斜面方向。
【典例1】(2013·嘉兴高一检测)铁路在弯道处的内外轨道高
度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所
一火车转弯问题 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。
2.圆周平面的特点:弯道处外轨高于内轨,但火车在行驶过程中, 重心高度不变,即火车的重心轨迹在同一水平面内,火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心。 3.向心力的来源分析:火车速度合适时,火车受重力和支持力作用,火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供,合力沿水平方向,大小F=mgtanθ。
二、拱形桥
汽车过凸形桥
汽车过凹形桥
受力分析
向心力对桥的
压力
结论
Fn=_m_g_-_F_N = m
v2 r
Fn=_F_N-_m_g_= m
v2 r
mg m v2
FN′=_______r_
mg m v2
FN′=_______r_
汽车对桥的压力小于汽汽车对桥的压力大于汽车
车的重量,而且汽车速度的重量,而且汽车速度越越大,对桥的压力_越__小__ 大,对桥的压力_越__大__
【解析】小球在最高点的受力如图所示:
(1)杆的转速为2.0r/s时,ω=2π·n=4πrad/s 由牛顿第二定律得:F+mg=mLω2 故小球所受杆的作用力: F=mLω2-mg=2×(0.5×42π2-10)N=138N 即杆对球提供了138N的拉力。由牛顿第三定律知小球对杆的拉力大小为138N,方向竖直向上。

高中物理第5章曲线运动《生活中的圆周运动》课件新

所示．当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心作用．行走
在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样．它的优点是能够在
现有线路上运行，勿须对线路等设施进行较大的改造，而是靠摆式车体的先进
性，实现高速行车，并能达到既安全又舒适的要求．运行实践表明%，最高可达 50%，摆式列车不愧为“曲线冲刺
2. 如图所示，光滑的水平面上，小球 m 在拉力 F 作用下做匀速圆周运动，若小球到达 P 点时 F 突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是( )
A．F 突然消失，小球将沿轨迹 Pa 做离心运动 B．F 突然变小，小球将沿轨迹 Pa 做离心运动 C．F 突然变大，小球将沿轨迹 Pb 做离心运动 D．F 突然变小，小球将沿轨迹 Pc 逐渐靠近圆心
答案：AC
4．关于铁路转弯处内轨和外轨间的高度关系，下列说法中正确的是( ) A．内轨和外轨一样高，以防列车倾倒 B．因为列车在转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车倾倒 C．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨间的挤压 D．以上说法都不对解析：列车转弯时实际是在做圆周运动，若内轨和外轨一样高，则列车做圆周运动的向心力由外轨对轮缘的弹力提供，但由于列车质量太大，轮缘与外轨间的弹力太大，铁轨与车轮极易受损，可能造成翻车事故；若转弯处外轨比内轨略高，此时列车转弯所需的向心力可由列车的重力和铁轨的支持力的合力提供．故选项 C 正确．答案：C
5．如图所示，天车下吊着两个质量都是 m 的工件 A 和 B，系 A 的吊绳较
短，系 B 的吊绳较长，若天车运动到 P 处突然停止，则两吊绳所受的拉力 FA
和 FB 的大小关系是( )
A．FA>FB
B．FA<FB