《2018-2019學年高中物理 第二章 圓周運動 微型專題2 兩類豎直面內的圓周運動課件 粵教版必修2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019學年高中物理 第二章 圓周運動 微型專題2 兩類豎直面內的圓周運動課件 粵教版必修2.ppt（27頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、微型專題2兩類豎直面內的圓周運動,第二章圓周運動,內容索引,,重點探究啟迪思維探究重點,達標檢測檢測評價達標過關,重點探究,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，二者運動規(guī)律相同，現(xiàn)以甲圖為例.,,一、豎直面內圓周運動的輕繩(過山車)模型,圖1,例1一細繩與水桶相連，水桶中裝有水，水桶與細繩一起在豎直平面內做圓周運動，如圖2所示，水的質量m＝0.5kg，水的重心到轉軸的距離l＝50cm.(g取10m/s2)(1)若在最高點水不流出來，求桶的最小速率；(結果保留三位有效數(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，在最高點恰好不流

2、出來，說明水的重力恰好提供其做圓周運動所需的向心力，此時桶的速率最小.,(2)若在最高點水桶的速率v＝3m/s，求水對桶底的壓力大小.,答案,解析,答案4N,解析此時桶底對水有一向下的壓力，設為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.,針對訓練(多選)如圖3所示，用長為l的細繩拴著質量為m的小球在豎直平面內做圓周運動，則下列說法中正確的是A.小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力B.小球在最高點時繩子的拉力不可能為零C.若小球剛好能在豎直平面內做圓周運動，則其在最高點的速率為D.小球過最低點時繩子的拉力一定大

3、于小球重力,圖3,答案,解析,√,√,解析小球在圓周最高點時，向心力可能等于重力也可能等于重力與繩子的拉力之和，取決于小球的瞬時速度的大小，A錯誤；小球在圓周最高點時，如果向心力完全由重力充當，則可以使繩子的拉力為零，B錯誤；小球剛好能在豎直面內做圓周運動，則在最高點，重力提供向心力，mg＝，v＝，C正確；小球在圓周最低點時，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，細桿上固定的小球和管形軌道內運動的小球在重力和桿(管)的彈力作用下做圓周運動.(1)最高點的最小速度,,二、豎直面內圓周運動的輕桿(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，故小球恰能到達最高點的最小速度v＝0，此時小球受到的支持力FN＝mg.,(2)小球通過最高點時，軌道對小球的彈力情況,例2長L＝0.5m的輕桿，其一端連接著一個零件A，A的質量m＝2kg.現(xiàn)讓A在豎直平面內繞O點做勻速圓周運動，如圖5所示.在A通過最高點時，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(圓管內徑遠小于軌道半徑)豎直放置，管內壁光滑，管內有一個小球(小球直徑略小于管內徑)可沿管轉動，設小球經(jīng)過最高點P時的速度為v，則,圖6,答案,解析,√,√,解析由于小球在圓管中運動，在最高點速度可為零，A錯誤；,達標檢測,1,2,3,4,1.(輕繩作用下物體的運動)雜技演員表演“水流星”，在長為1.6m的細繩的一端，系一個與水的總質量為m＝0.5kg的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內做圓周運動，如圖7所示，若“水流星”通過最高點時的速率為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”通過最高點時，有水從容器中流出B.“水流星”通過最高點時，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零C.“水流星”通過最高點時，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用D.“水流星”通過最高點時，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動)(多選)如圖8所示，質量為m的小球在豎直平面內的光滑圓環(huán)內側做圓周運動.圓環(huán)半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)內側最高點時剛好不脫離圓環(huán)，則其通過最高點時下列表述正確的是A.小球對圓環(huán)的壓力大小等于mgB.重力mg充當小球做圓周運動所需的向心力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,解析因為小球經(jīng)過圓環(huán)內側最高點時剛好不脫離圓環(huán)，故在最高點時小球對圓環(huán)的壓力為零，選項A錯誤；,1,2,3,4,3.(球在管形軌道中的運動)(多選)如圖9所示，小球m在豎直放置的光滑的圓形管道內做圓周運動，下列說法正確的是A.小球通過最高點時的最小速度是B.小球通過最高點時的最小速度為零C.小球在水平線ab以下的管道中運動時外側管壁對小球一定無作用力D.小球在水平線ab以下的管道中運動時外側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的最小速度為0，由于圓形管外側、內側都可以對小球提供彈力，小球在水平線ab以下時，必須有指向圓心的力提供向心力，即外側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動)如圖10所示，質量為m的小球固定在桿的一端，在豎直面內繞桿的另一端O做圓周運動.當小球運動到最高點時，瞬時速度為v＝，L是球心到O點的距離，則球對桿的作用力是,答案,解析,圖10,√,1,2,3,4,