重状态。
师：其实大家仔细思考体会一下就可以发现其实从运动学的研究角度来讲，人和车是平等的：都是有质量的物体。既然人和车做的是一样的运动，受力情况也是一样的，所以车完全失重时，车里的人也是完全失重状态。
师：那车里放着的水杯对桌面的压力是多大？ 生：也是0，水杯肯定也是完全失重状态。
师：回答得非常好，那接下来的一个问题是：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？
学生思考，因为我既然问了这个问题，学生肯定知道其中必有蹊跷。从而会换一种角度来思
考问题
生：不能了，因为运动是由初速度及合外力决定的，桥顶时刻汽车速度沿水平方向，合外力只受重力，这是平抛运动的特点，所以从该时刻往后，汽车将做平抛运动，不能沿桥面下桥了。
师：这位同学回答得非常好，在电影里我们经常会见到，当车速达到一定值后，汽车就会飞离桥面。我们平时坐车时有时也会遇到这们的情况，这时我们会有一种心突然悬空的感觉，非常难受，这是一种完全失重的感觉，此时我们与座椅间没有压力。
四、凹形桥
师：公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。那么请同学分析一下，汽车过凹形桥最低点时，车对桥的压力大小怎样？同样假设车的质量m，桥的半径r，车在最低点的速度为v，则请计算车对桥的压力N。
全部留给学生思考回答，不全的其它学生补充，对应于凸形桥来回答考虑。
来源学#科#网Z#X#X#K]师：在失重状态下，车是不容易控制的，所以过桥时不宜高速行驶。
v2v2?N?mg?m，车对地面的压力大于本身重力，所以是一种超生：N?mg?mrr重状态。同样车里的人、杯子等也是超重状态。
师：回答得很好，这里我要告诉大家，如果过凹形桥速度过大也是很危险的，超重状态下人的血液会向下，严重会造成大脑缺血，出现昏厥现象。宇航员的身体素质是绝对过硬的，不仅要接受失重训练，还是接受超重训练。
说一说：汽车在不在拱形桥的最高点或凹形桥的最低点时，它的运动能用上面的方法不解吗？
为什么？
五、航天器中的失重现象
师：汽车在水平路面上行驶时会出现失重现象吗？
生：不会，汽车在水平路面上行驶又不是过拱形桥做圆周运动。 师：嗯，那大家能不能告诉我，地球是什么形状的？ 生：可以认为是球形的。
师：那汽车在地球上运动不就是在球上运动吗？那不是做的圆周运动吗？ 生：真的啊！
不能，受力情况不一样，必须用变速圆周运动的规律来研究。
学生大部分会有一种恍然大悟的感觉
师：请大家看下面一幅图
师：地球可以看作是一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径（约6400km）。地面
上有一辆汽车在行驶，重量为G=mg，地面对它的支持力为N。根据上面的分析，汽车速度越大，地面对它的支持力就越小，当汽车的速度达到一定值时，汽车与地面间就不存在挤压力了。汽车和汽车里的人物等就处于完全失重状态，这时候地球这座拱桥就“形同虚设”了，汽车就是卫星一样绕着地球转了。那这个速度是多大的？
生：v?gr
师：请大家根据地球半径算一下具体值。 生：v?gr?7.9km/s
师：速度太大了是吧，汽车速度是绝对达不到的，所以大家也不要担心汽车会飞起来。 师：汽车的速度虽然达不到这个值，但火箭、航天器的速度能达到，所以我们利用火箭发射了人造卫星。
师：假设如果汽车的速度也能达到7.9km/s，那汽车也将会是绕地球旋转的卫星，此时车内的人物等均处于失重状态。我说过，从运动研究角度而言，人、汽车、卫星、火箭的地位是相等的：都是有质量的物体。
师：通过刚才的学习，我想大家应该能够理解为什么绕地球旋转的卫星或航天器中一切人和物均处于失重状态。
师：当汽车像卫星一样绕地球旋转时，它能控制自己的运动状态吗？比如转弯、加速及减速等？
生：肯定不行了，它悬在空中，没法进行这些操作，除非它会像火箭一样喷火。 师：回答得很好，所以我说，在失重状态下是很危险的，没有外界物帮助，自己控制不了自己的运动的。
带领学生观看视频文件：完全失重
六、离心运动
师：我们已知物体做圆周运动的条件是必须有向心力的作用，所需向心力的大小由圆周运
v22动的运动状态决定，公式是F?m或F?m?R或F?m?v的力的作用。如果这个条
R件达不到，则物体将不能做圆周运动。下面我们看几种代表性的情况
① 师：如果一个正在做圆周运动的物体所受的向心力突然消失，物体将做什么运动？
生：做圆周运动的物体，由于惯性，总有没着切线方向飞出去的倾向，它没有飞出去而是做圆周运动的原因是因为有向心力在拉它。一旦向心力消失了，那物体将会沿切线方向飞出去。
来源:Zxxk.Com]
观看视频文件：链球
② 师：如果外界提供的力小于物体做圆周运动所需的向心力，物体将怎样运动？
生：虽不会沿切线飞出去，也会远离圆心。是切线与圆轨道间的曲线。看下图
例如以同样的速度和半径在地面上转弯和在冰面上转弯一样，在地面上时，地面摩擦力足可以提供摩托车转弯所需的向心力，阻止其外甩的趋势。但在冰面上时，冰面上的摩擦力不足以提供其转弯所需的向心力，所以会打滑。
师：以上①②两种运动均称为离心运动。离心运动有很多应用。例如洗衣机脱水时就是利用离心运动把附着在物体上的水分甩干。洗衣机脱水时，由于高速转动, 水滴需要较大的向心力, 才能与衣服一起作圆周运动。当转速足够大时,衣服已无法向水滴提供足够大的附着力(作为向心力), 水滴便产生了离心运动, 离开衣服, 于是衣服被脱水。纺织厂也用这样的方法使棉纱、毛线、纺织品干燥。
师：在炼钢厂中，把熔化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱的中心轴线高速旋转，钢水盱离心运动趋于周壁，冷却后形成无缝钢管。水泥管道和水泥电线杆的制造也可以用这种离心制管技术。
带领学生观看视频文件：离心运动；离心沉淀器
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