生活中圓周運動的內容和特點
2021-02-21 10:17:00文/陳宇航
一、生活中圓周運動的內容和特點
1、內容:生活中的圓周運動有火車過彎道、汽車過凸形橋和凹形橋、航天器中的失重現象和游樂場的摩天輪等。
2、火車在彎道上的運動特點:火車在彎道上運動時做圓周運動,具有向心加速度。
3、鐵路彎道的特點:
(1)轉彎處外軌略高于內軌。
(2)鐵軌對火車的支持力不是豎直向上的,而是斜向彎道的內側。
(3)鐵軌對火車的支持力與火車所受重力的合力指向軌道的圓心,它提供了火車以規定速度行駛時的向心力。
4、汽車過凸形橋的特點:汽車對橋的壓力小于汽車的重力,而且汽車速度越大,對橋的壓力越小。
5、汽車過凹形橋的特點:汽車對橋的壓力大于汽車的重力,而且汽車速度越大,對橋的壓力越大。
6、航天器中的失重現象:航天器中的物體所受的重力和支持力的合力提供物體做圓周運動所需的向心力,當物體處于完全失重狀態時,物體對航天器無壓力,任何關閉了發動機且又不受阻力的飛行器中的所有物體都處于完全失重狀態。
7、離心運動的定義:做圓周運動的物體沿切線飛出或做逐漸遠離圓心的運動。
8、離心運動的原因:向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力。
9、離心運動的應用:離心干燥器;洗衣機的脫水筒;離心制管技術。
二、生活中的圓周運動的相關例題
對生活中的圓周運動,下列說法正確的是____
A.洗衣機甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋轉時會做離心運動
B.火車轉彎時,若行駛速度超過規定速度,則內軌與車輪會發生擠壓
C.汽車過凸形橋時要減速行駛,而過凹形橋時可以較大速度行駛
D.游樂園里的摩天輪轉得很慢,人坐在吊箱里面受到的合外力為零
管案:A
解析:A.洗衣機甩干衣服是利用了水在高速旋轉時,水與衣物間的附著力小于所需向心力時會做離心運動,故A正確;B.火車在按規定速度行駛時內外軌道均不向車輪施加側向壓力,受重力和支持力,合力提供向心力。火車轉彎時,若行駛速度超過規定速度,火車有離心趨勢,擠壓外軌,則外軌與車輪會發生擠壓,故B錯誤;C.汽車過凸形橋時,若速度非常快,會做離心運動飛出去,故要減速行駛;過凹形橋時,若速度過大,車胎受到橋的彈力會很大,容易引起爆胎,故也應該減速行駛。故C錯誤;D.游樂園里的摩天輪雖然轉得很慢,但人坐在吊箱里隨若摩天輪一起做圓周運動,需要有力來提供做圓周運動的向心力,所以人受到的合外力不可能為零,故D錯誤;故選A。
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