2013高考一轮复习优秀课件：第四章抛体运动与圆周运动第二单元 第4课时.ppt

惠通图书策划工作室?制作 ◆2013高考总复习?物理◆ 金榜夺冠 返回 金榜夺冠 惠通图书策划工作室?制作 ◆2013高考总复习?物理◆ 第二单元　匀速圆周运动 第4课时　专题：圆周运动向心力公式的应用 必修2　 第四章　抛体运动与圆周运动 基础回顾 考点一 火车转弯问题的力学分析 由于火车的质量比较大，火车拐弯时所需的向心力就很大，如果铁轨内外侧一样高，则外侧轮缘所受的压力很大，容易损坏．实际中使______略高于______，从而可由______和____________的合力提供火车转弯时所需要的向心力． 答案：外轨　内轨　重力　铁轨的支持力 要点深化 1．火车转弯规定速度 如右图所示，设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，火车转弯的规定速度为v0，由图得向心力为 F合＝mgtan α≈mgsin α＝mgh/L， 当 时，火车拐弯，既不挤压内轨也不挤压外轨，则在h、L、R一定时，火车转弯的规定速度为 2．对火车转弯侧压力的理解 (1)当火车以规定速度v0转弯时，F合等于向心力，这时轮缘与内、外轨均无侧压力． (2)当火车转弯的实际速度v＞v0时，F合小于向心力，外轨向内挤压轮缘，提供的侧 压力与F合共同充当向心力． (3)当火车转弯的实际速度v＜v0时，F合大于向心力，内轨向外挤压轮缘，提供的侧压力与F合共同充当向心力． 基础回顾 考点二 竖直平面内的圆周运动 1．物体在竖直平面内做圆周运动时，设F是除重力外其它物体给运动物体的作用力．则在最高点：________＝m ；在最低点：________＝m . 2．汽车过拱形桥的运动也可以看做圆周运动，汽车过凸形桥到达桥的最高点时向心力由______和________的合力提供．________＝M ；汽车过凸形桥时处于______重状态． 答案：1．mg±F　F－mg 2．重力　支持力　Mg－F　失 要点深化 1．圆形外轨、轻绳约束下小球在竖直面上做圆周运动的特点 如图所示，小球在圆形外轨、轻绳约束下沿着竖直面上做圆周运动．在最高点，小球受到重力和外轨向下的压力或轻绳向下的拉力作用． 小球恰能做圆周运动的临界条件是外轨向下的压力或轻绳向下的拉力等于零，小球的重力提供做圆周运动所需的向心力，即： . 即 是小球能经过圆周最高点的最小速度． (1)如果小球实际经过最高点时的速度v高＞ ，则重力不足以提供小球经过最高点所需的向心力，外轨要产生向下的压力N或轻绳产生向下的拉力T，且v高越大，N或T也越大． (2)如果小球实际经过最高点时的速度v高＜ ，则重力超过小球经过最高点所需的向心力，小球不能经过圆周的最高点(即在某处就脱离轨道做斜抛运动了)． 2．圆形管道、轻杆约束下小球在竖直面上做圆周运动的特点 如下图所示，小球在圆形管道、轻杆约束下沿着竖直面上做圆周运动．在最高点，小球受到重力和管道内、外轨道的弹力或轻杆的弹力作用． 小球恰能做圆周运动的临界条件是v临界＝0. (1)如果小球实际经过最高点时的速度0＜v高＜ ，重力超过小球经过最高点所需的向心力，则内轨或轻杆将产生向上的支持力N，且v高越大，N越小． (2)如果小球实际经过最高点时的速度v高＝ ，管道或轻杆对小球没有力的作用． (3)如果小球实际经过最高点时的速度v高＞ ，则小球经过圆周的最高点所需的向心力大于重力，则外轨或轻杆将产生向下的压力N或拉力T，且v高越大，N或T越大. 3．圆形内轨约束下小球在竖直面上做圆周运动的特点 如右图所示，小球在圆形内轨约束下沿着竖直面上做圆周运动．在最高点，小球受到重力和管道内轨向上的弹力作用． (1)如果小球实际经过最高点时的速度0＜v高＜ ，重力超过小球经过最高点所需的向心力，则内轨将产生向上的支持力N，且v高越大，N越小．小球还能通过最高点． (2)如果小球实际经过最高时的速度v高＝ ，内轨对小球没有力的作用，小球将开始脱离轨道．随着小球往下运动时速度的增大，小球将不再接触轨道而做平抛运动． 　 如右图所示，细线的一端系着质量为M＝0.6 kg的物体，静止于水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m＝0.3 kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2 m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2 N．现使物体M在此平面绕中心轴线转动，问：角速度ω在什么范围内m会处于静止状 态？(g＝10 m/s2)． 题型一 探究有关静摩擦力的临界问题 　 静摩擦力的特点是根据物体运动状态变换方向，改变大小，有人把静摩擦力的这一特点称为“适应