高考物理复习 生活中的圆周运动学案

《高考物理复习 生活中的圆周运动学案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高考物理复习生活中的圆周运动学案【学习目标】1.知道火车转弯时向心力的来源；知道铁轨弯道处内外轨存在高度差的原因；2.知道汽车过拱形桥顶和凹形桥底时向心力的来源；3.会对汽车过拱形桥顶和凹形桥底时对地面压力进行定量计算；【重点难点】1.火车转弯时运动轨迹圆心的确定；2.应用牛顿第二定律对汽车过桥时压力进行定量计算；【课堂互动】一.火车转弯问题观察下面图片，指出图片中铁轨转弯处和高速公路转弯处路面有什么特点？例题1：一辆火车机车，质量为500吨，机车以144Km/h的速度:驶过一段水平弯道（内外轨道一样高），

2、弯道可以看成圆弧形，圆弧的半径100m，试回答下列问题：（不计摩擦力）（1）机车在水平弯道上行驶时的向心力由什么力提供？（2）车轮轮缘对外侧铁轨的侧向压力为多少？通过以上计算，火车如果在水平弯道（内外轨道一样高）上转弯时，会对外侧轨道产生巨大的侧向推力，这样会加速铁轨的磨损和老化，对于行车安全存在极大隐患。请同学们思考，要减小这个侧向推力，可以采取那些可行的措施？1.解决办法：实际情况中，在铁轨弯道处可以使外侧轨道略高于内测轨道，由火车自身的和铁轨对火车的的合力提供转弯所需的向心力。2.内外轨高度差的计算设

3、列车两轮间的距离为L，转弯处圆弧形轨道半径为R。若施工时设计外侧轨道比内侧轨道高h(h<

4、对地面的压力（“大于”或“小于”）自身的重力。2.思考讨论：通过以上计算结果表明：当车辆经过桥顶的速度增大时，车辆对桥面的压力如何变化？若车速过大，会对行车安全造成哪些不利影响？若速度超过一定值，会出现什么现象？例题2：荡秋千是儿童最喜爱的运动。如图，秋千绳的长度为3m，小孩的质量为20Kg，秋千板的质量为5Kg，当小孩运动到最低点时的速度为5m/s，求：（1）秋千绳的拉力大小？（2）小孩对秋千板的压力大小？【课后练习】（第1题）1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性

5、最大的地段应是（）A．a处B．b处C．c处D．d处2.在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（）A．减轻火车轮子挤压外轨。B．减轻火车轮子挤压内轨C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力D．限制火车向外脱轨3.在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，θ应满足(　　)A．sinθ=B．tanθ=C．sinθ=D．

6、cotθ=4.一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）A．15m/sB．20m/sC．25m/sD．30m/s5.汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，则汽车拐弯的半径必须（）A．减为原来的1/2倍B．减为原来的1/4倍C．增为原来的2倍D．增为原来的4倍6.如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是7.长L=0.5m、质量可忽略的杆，其一端固定于O点

7、，另一端连有质量m=2kg的小球，它绕O点做竖直平面内的圆周运动，当通过最高点时，如图所示，求下列情况下小球所受到的力（计算出大小，并说明是拉力还是支持力）。（1）当v=1m/s时，大小为N，是力（2）当v=4m/s时，大小为N，是力8.如图为飞行表演中飞机做俯冲拉起动作。飞机做俯冲拉起动作时的运动轨迹可看作是圆周的一部分，轨迹半径约为500m，经过最低点时飞机的速度约为200m/s，飞行员的质量为70Kg，则在飞机俯冲到最低点时，飞行员对座椅的压力为多大？若飞行员能承受的压力极限为自身重力的10倍，则做这

8、个动作时飞机的速度最大不能超过多少？（g=10m/s2）