7．生活中的圆周运动
[学习目标] 1.知道具体问题中的向心力来源．(难点) 2.掌握分析、处理生产和生活中实例的方法．(重点、难点) 3.掌握物体在变速圆周运动中特殊点的向心力、向心加速度的求法．(重点、难点)
一、铁路的弯道
1．火车在弯道上的运动特点
火车在弯道上运动时实际上在做圆周运动，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的向心力．
2．向心力的来源
(1)若转弯时内外轨一样高，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．
(2)若内外轨有高度差，依据规定的行驶速度行驶，转弯时向心力几乎完全由重力G和支持力FN的合力提供．
二、拱形桥
凸形桥和凹形桥的比较
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汽车过凸形桥
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汽车过凹形桥
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受力分析
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向心力
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Fn＝mg－FN＝m
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Fn＝FN－mg＝m
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对桥的
压力
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FN′＝mg－m
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FN′＝mg＋m
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结论
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汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越小
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汽车对桥的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越大
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三、航天器中的失重现象和离心运动
1．航天器在近地轨道的运动
(1)对航天器，在近地轨道可认为地球的万有引力等于其重力，重力充当向心力，满足的关系为Mg＝.
(2)对航天员，由重力和座椅的支持力提供向心力，满足的关系为mg－FN＝，由以上两式可得FN＝0，航天员处于完全失重状态，对座椅压力为零．
(3)航天器内的任何物体之间均没有压力．
2．对失重现象的认识
航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体不受地球引力．正因为受到地球引力的作用，才使航天器连同其中的乘员做匀速圆周运动．
3．离心运动
(1)定义：物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动．
(2)原因：向心力突然消失或外力不足以提供所需向心力．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)火车弯道的半径很大，故火车转弯需要的向心力很小． (×)
(2)火车转弯时的向心力是车轨与车轮间的挤压提供的． (×)
(3)汽车驶过凹形桥低点时，对桥的压力一定大于重力． (√)
(4)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员及所有物体均处于完全失重状态． (√)
(5)做离心运动的物体沿半径方向远离圆心． (×)
2．关于离心运动，下列说法不正确的是( )
A．做匀速圆周运动的物体，向心力的数值发生变化可能将做离心运动
B．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做近心运动
C．物体不受外力，可能做匀速圆周运动
D．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的力消失或变小将做离心运动
