5.7 生活中的圆周运动（学案）
一、学习目标：
1. 知道向心力是圆周运动的物体半径方向的合力，不管是匀速圆周运动还是变速圆周
运动。
2. 通过日常生活中的常见例子，学会分析具体问题中的向心力来源。 3. 能理解运用匀速圆周运动规律分析和处理生活中的具体实例。
二、课前预习
1、汽车在水平弯道上转弯时，受哪几个力的作用？向心力是由谁提供？
2、要想汽车在水平弯道上能够安全转弯，必须满足的条件是什么？
3、汽车刚好能够安全转弯的速度是多少？
4、同学们能不能给出一些增大汽车转弯安全性的建议？
5、仔细观察下面两幅图片，研究工程师们设计的公路弯道有什么特点？并思考为什么要
这样设计？
6、画出汽车在这样的路面上转弯时的受力分析图并思考向心力的来源。
7、如果不能完成上题的思考，对照下面我们以前完成的一道例题思考。
课内探究案
例题：玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图。（不计摩擦）试分
析向心力的来源。
8、如果倾斜路面是光滑的，汽车还能转弯吗？如果能，对速度有什么要求？
9、火车车轮与铁轨的构造是怎样的？
10、如果火车在水平弯道上转弯，试分析其受力情况及向心力的来源。
11、实际中的铁路弯道是如何设计的？为什么要这样设计？
12、当火车提速后，如何对旧的铁路弯道进行改造？内外轨的高度差h如何确定？
13、飞机转弯的向心力是由谁提供的
14、分析汽车过拱形桥至桥顶时的受力情况及向心力来源。
15、汽车过拱形桥最高点时对桥面的压力的大小与自身重力的大小关系是怎样的？这是一种怎样的状态？
16、当汽车在最高点对桥的压力为0时，汽车的速度是多大？这又是一种怎样的状态？此时人对座椅的压力是多大？从该时刻以后，汽车将做什么运动？还能沿桥面做圆周运动下桥吗？
17、汽车过凹形桥最低点时对桥面的压力的大小与自身重力的大小关系是怎样的？这是一种怎样的状态？
18、什么是离心运动？离心运动的应用有哪些？离心运动的危害又有哪些？
19、几个重要圆周运动模型
②轻杆固定一小球在竖直平面内做圆周运动，最高点的最小速度。
③小球沿竖直平面内光滑圆环的内侧做圆周运动，最高点的最小速度。
④小球在竖直平面内的光滑管内做圆周运动，最高点的最小速度。
三、经典例题
①轻绳系一小球在竖直平面内做圆周运动，最高点的最小速度。
例1、火车以半径r= 900 m转弯，火车质量为8?10kg ，轨道宽为l=1.4m，外轨比内轨高
h=14cm，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？
例2、火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力， 若火车
在该弯道实际运行速度为30m/s，则下列说法中正确的是（ ） A.仅内轨对车轮有侧压力 B.仅外轨对车轮有侧压力 C.内、外轨对车轮都有侧压力 D.内、外轨对车轮均无侧压力
例3、如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R，小
球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨．则其通过最高点时（ ） A．小球对圆环的压力大小等于mg B．小球受到的向心力等于重力 C．小球的线速度大小等于
5Rg
D．小球的向心加速度大小等于g
