【红对勾】2014-2015学年高中物理(人教版)必修二课件：5-7 生活中的圆周运动

二合一第五章曲线运动第1页RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估第五章曲线运动第2页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估课时7生活中的圆周运动课前预习作业课堂效果检测课后巩固提高第3页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估基础训练课前预习作业第4页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估一、选择题(1～3为单选，4～5为多选。)1．关于铁路转弯处内外轨道间有高度差，下列说法正确的是()A．可以使列车顺利转弯，减小车轮与铁轨的侧向挤压B．因为列车转弯时要受到离心力的作用，故一般使外轨高于内轨，以防列车翻倒C．因为列车转弯时有向内侧倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒D．以上说法都不正确第5页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估2.下列关于离心现象的说法中，正确的是()A．物体做离心运动的原因是物体受的离心力大于向心力B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的合外力突然变为零时，它将沿半径方向背离圆心运动C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的合外力突然变为零时，它将沿圆周的切线方向做匀速直线运动D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的合外力突然变为零时，它可能做曲线运动第6页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估3.如图所示，长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于O点．当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度v，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好通过最高点，则下列说法中正确的是()第7页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估A．小球通过最高点时速度为零B．小球开始运动时绳对小球的拉力为mv2LC．小球在最高点时绳对小球的拉力为mgD．小球在最高点时速度大小为gL第8页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估4.如图所示，汽车以恒定速率通过一圆弧形拱桥的顶点时，下列关于汽车受力的说法中正确的是()A．汽车的向心力就是它所受的重力B．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力的作用D．汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心第9页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估5.如图所示是用来说明向心力、质量、半径之间关系的仪器．球P和Q可以在光滑杆上无摩擦滑动，两球之间用一条轻绳连接，已知mP＝2mQ，当整个装置以角速度ω匀速转动时，两球离转轴的距离不变，则此时()第10页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估A．两球受的向心力大小相等B．P球受的向心力比Q的大C．rQ一定是rP的2倍D．当ω增大时，P球将向外运动第11页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估二、非选择题6．洗衣机脱水筒是利用________的机械，将衣服放在洗衣机的甩干桶内，当甩干桶高速旋转时，衣服也随之旋转，当________小于圆周运动所需要的向心力时，衣服上的水滴就飞出桶壁的孔．第12页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估7．如图所示，汽车质量1.5×104kg，以不变速率先后驶过凹形路面和凸形路面，路面圆弧半径为15m，如果路面承受的最大压力不得超过2.0×105N，汽车允许的最大速率是多少？汽车以此速率驶过路面的最小压力是多少？(g取10m/s2)第13页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估8．2003年10月15日成功发射了“神舟”五号载人飞船，2005年10月“神舟”六号圆满完成任务．飞船中的宇航员需要在航天之前进行多种训练，其中如图是离心实验器的原理图．可以用此实验研究过荷对人体的影响，测定人体的抗荷能力．离心试验器转动时，被测者做匀速圆周运动，现观察到图中的直线AB(线AB与舱底垂直)与水平杆成30°角，则被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍？第14页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估第15页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估课前预习作业1．A铁路弯道处外轨高于内轨，目的是由支持力的水平分力提供向心力，从而减少了铁轨与车轮边缘间的侧向挤压力．2．C物体做离心运动的原因是向心力不足或向心力突然消失，不存在“离心力”，所以A是错误的．做匀速圆周运动的物体，当向心力突然变为零时，它将保持原来的速度大小和方向做匀速直线运动，所以C项正确，B、D项错误．第16页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估3．D小球恰好通过最高点时，mg＝mv2L，v＝gL，绳的拉力为零．4．CD汽车受重力、支持力、牵引力和摩擦力；汽车速率恒定，向心力是由合外力提供的，水平方向上牵引力与摩擦力平衡，向心力是重力与支持力的合力．5．AC两球间的轻绳提供向心力，两球向心力大小相等，故A正确；由mPrPω2＝mQrQω2及mP＝2mQ，可得rQ＝2rP，故C正确．当ω增大时，以上关系仍成立，两球不动．第17页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估6．离心现象附着力解析：洗衣机转动角速度增大到某一值时，如果角速度再增大，水滴就会出现提供的向心力小于需要的向心力发生离心现象，即水的附着力小于圆周运动所需向心力，水就会做离心运动，水滴就飞出桶壁的孔．第18页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估7．7.07m/s1.0×105N解析：当汽车经过凹形路面最低点时，设路面支持力为FN1，由牛顿第二定律有FN1－mg＝mv2R，要求FN1≤2.0×105N，解得允许的最大速率vm≈7.07m/s.由上面的分析可知，汽车经过凸形路面顶点时对路面的压力最小，设FN2，路面支持力为F′N2，由mg－F′N2＝mv2mR，解得F′N2＝1.0×105N．由牛顿第三定律知，第19页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估FN2与F′N2等值反向．第20页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估8．2倍解析：人受重力和弹力的作用，两个力的合力提供向心力，受力分析如图所示．在竖直方向：FNsin30°＝mg，①在水平方向：FNcos30°＝mrω2.②由①式得：FN＝2mg.由牛顿第三定律知，人对座位的压力是其重力的2倍．第21页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估基础训练课堂效果检测第22页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估一、选择题(1～3为单选，4～5为多选。)1．有些地区的铁路由于弯多、弯急、路况复杂，依靠现有车型提速的难度较大，铁路部门通过引进摆式列车来解决转弯半径过小造成的离心问题，摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车．当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，当列车行走在直线上时，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，无需对线路等设施进行较大的改造．运行实践表明：摆式列车第23页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估通过弯道的速度可提高20%～40%，最高可达50%，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”。假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以360km/h的速度转弯，转弯半径为2km，则质量为50kg的乘客在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力约为()A．0B．250NC．500ND．560N第24页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估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()第25页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估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逐渐靠近圆心第26页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估3．一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34，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/s第27页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估4．2011年全国铁路新线铺轨将达到7935千米，火车在铁轨上转弯可以看做是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨受损．为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，你认为理论上可行的措施是()A．仅减小弯道半径B．仅增大弯道半径C．仅适当减小内外轨道的高度差D．仅适当增加内外轨道的高度差第28页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估5.乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动(见图)，下列说法正确的是()第29页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mgC．人在最低点时处于超重状态D．人在最低点时对座位的压力大于mg第30页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估二、非选择题6.第31页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估同学们小的时候都吃过松软可口的“棉花”糖，制作“棉花”糖的器具主要由分布有小孔的内筒和外筒组成，内筒与洗衣机的脱水筒相似，可以在脚的踏动下旋转．在内筒里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁．如图所示，一个师傅正在给两位小朋友制作“棉花”糖．试分析制作“棉花”糖的原理．第32页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估7.用光滑的白色厚纸做成圆板，并将铁钉插在中心，做成如图所示的陀螺，然后滴几滴墨水在圆板上．在墨水未干之前，轻轻旋转陀螺．当陀螺停止时，墨水痕迹会变成旋风似的弯曲状．怎样解释上面的实验现象呢？第33页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估8．如图所示，是一座半径为40m的圆弧形拱形桥．一质量为1.0×103kg的汽车，行驶到拱形桥顶端时，汽车运动速度为10m/s；则此时汽车运动的向心加速度为多大？向心力大小为多大？汽车对桥面的压力是多少？(取g＝10m/s2)第34页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估课堂效果检测1．D第35页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估该题考查圆周运动在实际问题中的应用，情景新颖．弯道处，乘客随车厢倾斜，人受到座椅给他的作用力F和重力mg的作用，合力提供人随车做圆周运动的向心力，如图所示，因此F＝mg2＋mv2r2＝50×102＋50×100220002N≈560N.所以选项D正确．第36页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估2．A若F突然消失，小球所受合外力突变为0，将沿切线方向匀速飞出，A正确．若F突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D错误．若F突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C错误．3．B当N＝34G时，因为G－N＝mv2r，所以14G＝mv2r，当N＝0时，G＝mv′2r，所以v′＝2v＝20m/s.第37页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估4．BD火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压．此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图．第38页二合一第五章课时7RJ版·物理·必修245分钟作业与单元评估F合＝mgtanθ＝mv2R，所以v＝Rgtanθ.当火车速度增大时，可适当增大转弯半径或适当增大轨道倾角，以减小外轨所受压力．5．CD由圆周运动的临界条件知：当人在最高点v＝gR时，人对底座和保险带都无