《2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 圓周運(yùn)動(dòng) 微型專題2 兩類豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)課件 粵教版必修2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 圓周運(yùn)動(dòng) 微型專題2 兩類豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)課件 粵教版必修2.ppt（27頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、微型專題2兩類豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),第二章圓周運(yùn)動(dòng),內(nèi)容索引,,重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測檢測評價(jià)達(dá)標(biāo)過關(guān),重點(diǎn)探究,如圖1所示，甲圖中小球受繩拉力和重力作用，乙圖中小球受軌道的彈力和重力作用，二者運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，現(xiàn)以甲圖為例.,,一、豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的輕繩(過山車)模型,圖1,例1一細(xì)繩與水桶相連，水桶中裝有水，水桶與細(xì)繩一起在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖2所示，水的質(zhì)量m＝0.5kg，水的重心到轉(zhuǎn)軸的距離l＝50cm.(g取10m/s2)(1)若在最高點(diǎn)水不流出來，求桶的最小速率；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),圖2,答案,解析,答案2.24m/s,解析以水桶中的水為研究對象，在最高點(diǎn)恰好不流

2、出來，說明水的重力恰好提供其做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，此時(shí)桶的速率最小.,(2)若在最高點(diǎn)水桶的速率v＝3m/s，求水對桶底的壓力大小.,答案,解析,答案4N,解析此時(shí)桶底對水有一向下的壓力，設(shè)為FN，則由牛頓第二定律有：FN＋mg＝m，代入數(shù)據(jù)可得：FN＝4N.由牛頓第三定律，水對桶底的壓力大?。篎N′＝FN＝4N.,針對訓(xùn)練(多選)如圖3所示，用長為l的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是A.小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力B.小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力不可能為零C.若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率為D.小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大

3、于小球重力,圖3,答案,解析,√,√,解析小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)，向心力可能等于重力也可能等于重力與繩子的拉力之和，取決于小球的瞬時(shí)速度的大小，A錯(cuò)誤；小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)，如果向心力完全由重力充當(dāng)，則可以使繩子的拉力為零，B錯(cuò)誤；小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)，重力提供向心力，mg＝，v＝，C正確；小球在圓周最低點(diǎn)時(shí)，具有豎直向上的向心加速度，處于超重狀態(tài)，繩子的拉力一定大于小球的重力，故D正確.,如圖4所示，細(xì)桿上固定的小球和管形軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的小球在重力和桿(管)的彈力作用下做圓周運(yùn)動(dòng).(1)最高點(diǎn)的最小速度,,二、豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的輕桿(管)模型,圖4,由于桿和管在最高處能對小球產(chǎn)生

4、向上的支持力，故小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)的最小速度v＝0，此時(shí)小球受到的支持力FN＝mg.,(2)小球通過最高點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的彈力情況,例2長L＝0.5m的輕桿，其一端連接著一個(gè)零件A，A的質(zhì)量m＝2kg.現(xiàn)讓A在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖5所示.在A通過最高點(diǎn)時(shí)，求下列兩種情況下A對桿的作用力大小(g＝10m/s2).(1)A的速率為1m/s；,圖5,答案,解析,答案16N,解析以A為研究對象，設(shè)其受到桿的拉力為F，,即A受到桿的支持力為16N.根據(jù)牛頓第三定律可得A對桿的作用力為壓力，大小為16N.,(2)A的速率為4m/s.,答案44N,解析代入數(shù)據(jù)v2＝4m/s，,即A受到桿的拉

5、力為44N.根據(jù)牛頓第三定律可得A對桿的作用力為拉力，大小為44N.,答案,解析,例3(多選)如圖6所示，半徑為L的圓管軌道(圓管內(nèi)徑遠(yuǎn)小于軌道半徑)豎直放置，管內(nèi)壁光滑，管內(nèi)有一個(gè)小球(小球直徑略小于管內(nèi)徑)可沿管轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)小球經(jīng)過最高點(diǎn)P時(shí)的速度為v，則,圖6,答案,解析,√,√,解析由于小球在圓管中運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)速度可為零，A錯(cuò)誤；,達(dá)標(biāo)檢測,1,2,3,4,1.(輕繩作用下物體的運(yùn)動(dòng))雜技演員表演“水流星”，在長為1.6m的細(xì)繩的一端，系一個(gè)與水的總質(zhì)量為m＝0.5kg的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖7所示，若“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)的速率為4m/s，則下列說法

6、正確的是(g＝10m/s2),答案,解析,圖7,A.“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，有水從容器中流出B.“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零C.“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用D.“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為5N,√,1,2,3,4,1,2,3,4,2.(軌道約束下小球的運(yùn)動(dòng))(多選)如圖8所示，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng).圓環(huán)半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)內(nèi)側(cè)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán)，則其通過最高點(diǎn)時(shí)下列表述正確的是A.小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgB.重力mg充當(dāng)小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力C.小球的線速度大小等于D.小球的向心加速

7、度大小等于g,√,答案,解析,圖8,√,√,1,2,3,4,解析因?yàn)樾∏蚪?jīng)過圓環(huán)內(nèi)側(cè)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán)，故在最高點(diǎn)時(shí)小球?qū)A環(huán)的壓力為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；,1,2,3,4,3.(球在管形軌道中的運(yùn)動(dòng))(多選)如圖9所示，小球m在豎直放置的光滑的圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A.小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是B.小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零C.小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)外側(cè)管壁對小球一定無作用力D.小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)外側(cè)管壁對小球一定有作用力,圖9,√,答案,解析,√,1,2,3,4,解析小球通過最高點(diǎn)的最小速度為0，由于圓形管外側(cè)、內(nèi)側(cè)都可以對小球提供彈力，小球在水平線ab以下時(shí)，必須有指向圓心的力提供向心力，即外側(cè)管壁對小球一定有作用力，故B、D正確.,1,2,3,4,4.(輕桿作用下小球的運(yùn)動(dòng))如圖10所示，質(zhì)量為m的小球固定在桿的一端，在豎直面內(nèi)繞桿的另一端O做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，瞬時(shí)速度為v＝，L是球心到O點(diǎn)的距離，則球?qū)U的作用力是,答案,解析,圖10,√,1,2,3,4,