第 4 节 生活中的圆周运动 学习目标核心素养形成脉络1.会分析具体圆周运动问题中向心力的来源,能解决生活中的圆周运动问题.2.了解航天器中的失重现象及原因.3.了解离心运动及物体做离心运动的条件,知道离心运动的应用及危害.一、火车转弯1.火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时做圆周运动,具有向心加速度,由于其质量巨大,因此需要很大的向心力.2.转弯处内外轨一样高的缺点假如转弯处内外轨一样高,则由外轨对轮缘的弹力提供向心力,这样铁轨和车轮极易受损.3.铁路弯道的特点(1)转弯处外轨略高于内轨.(2)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的,而是斜向弯道的内侧.(3)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心,它提供了火车以规定速度行驶时的向心力.二、汽车过拱形桥1.汽车过凸形桥汽车在凸形桥最高点时,如图甲所示,向心力 Fn=mg - F N=,汽车对桥的压力 FN′=FN=mg - ,故汽车在凸形桥上运动时,对桥的压力小于汽车的重力.2.汽车过凹形桥汽车在凹形桥最低点时,如图乙所示,向心力 Fn=FN-mg=,汽车对桥的压力 FN′=FN=mg+,故汽车在凹形桥上运动时,对桥的压力大于汽车的重力.三、航天器中的失重现象1.向心力分析:宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力提供向心力, mg- F N=m,所以 FN=mg-m.2.完全失重状态:当 v=时,座舱对宇航员的支持力 FN=0,宇航员处于完全失重状态.四、离心运动1.定义:做圆周运动的物体沿切线飞出或逐渐远离圆心的运动.2.原因:向心力突然消逝或合力不足以提供所需的向心力.3.离心运动的应用和防止(1)应用:离心干燥器;洗衣机的脱水桶;离心制管技术.(2)防止:汽车在公路转弯处必须限速行驶;转动的砂轮、飞轮的转速不能太高. 思维辨析(1)车辆在水平路面上转弯时,所受重力与支持力的合力提供向心力.( )(2)车辆在水平路面上转弯时,所受摩擦力提供向心力.( )(3)车辆在“内低外高”的路面上转弯时,受到的合力可能为零.( )(4)车辆按规定车速通过“内低外高”的弯道时,向心力是由重力和支持力的合力提供的.( )(5)汽车在水平路面上匀速行驶时,对地面的压力等于车重,加速行驶时大于车重.( )(6)汽车在拱形桥上行驶,速度小时对桥面的压力大于车重,速度大时压力小于车重.( )提示:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× 基础理解(1)同一辆汽车先后经过凹形区域和凸形区域,在哪一区域汽车对地面的压力...