专题3曲线运动与万有引力.pptVIP

曲线运动是物体在一定的动力学条件下的一种运动形式，即当物体的速度与合外力有不为零夹角时物体运动轨迹为曲线．根据牛顿运动定律可知，做曲线运动的物体其轨迹向合外力所指的一侧弯曲，反之若已知曲线运动的轨迹，则可判断物体所受合外力的大致方向应指向“凹”侧． (2010·新课标卷)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器．某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图3-1-2所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上．若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( ) 圆周运动重在考查向心力的分析以及相关物理量的计算，因此分析圆周运动首先是要找到向心力的来源．由于牛顿第二定律具有瞬时性，其应用不局限在匀速圆周运动，常常在一些非匀速圆周运动的瞬时点做文章，如竖直面的“最高点”和“最低点”．从命题背景上看，圆周运动可单独命题，但更多与其他物理知识的应用相结合，处理此类综合问题重在找到关键点． 三、圆周运动与其他知识的结合 例3：如图3-1-5所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑．现将一质量为m，带电量为+q的小球从管中A点由静止释放，已知qE=mg.求：(1)小球释放后，第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力；(2)小球释放后，第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力． 【解析】小球在管内做变速圆周运动，小球经过C、D两位置时，其向心力的大小和速度之间的关系可由牛顿第二定律确定，而速度可由动能定理求得． 本题属于带电粒子在重力场和电场中做圆周运动的问题，难度中等．需要注意两点：一是管对小球的作用力不做功，使用动能定理时可不考虑；二是所分析的两个特殊位置，其向心力有瞬时性，但此时水平的电场力不参与提供向心力． 【解析】由于带电粒子所受磁场力和摆线的拉力始终与速度方向垂直都不做功，只有重力做功，该带电球机械能守恒，A错．小球每次通过最低点时速度大小相等，根据 ，向心力大小相等．最低点的向心力由拉力、重力和洛伦兹力的合力提供，但是向左运动和向右运动通过最低点时，洛伦兹力的方向不同，因此摆线的拉力大小不相等．当小球运动到最高点时速度为零，小球只受拉力和重力，根据受力分析可得此时拉力大小相等，故C正确，BD错误． 临界问题是圆周运动考查的重要模型，临界可分为单临界和双临界，双临界情形的出现通常与杆的作用力或静摩擦力的不确定有关． 如图3-1-7所示，倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动，圆盘的倾角为37°，在距转动中心0.1m处放一小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘的动摩擦因数为0.8，木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同．若要保持木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大值约为(取 )( )　　　　　 例2：发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道1运行(如图3-2-1)，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆形轨道3运行．设轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时: (1)比较卫星经过轨道1、2上的Q点的加速度的大小以及卫星经过轨道2、3上的P点的加速度的大小． (2)设卫星在轨道1、3上的速度大小为v1、v3， 在椭圆轨道上Q、P点的速度大小分别是v2、v2′， 比较四个速度的大小 图3-2-1 * 例4：如图2-2-6所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°，C、D两端相距4.45m，B、C相距很近．水平部分AB以5m/s的速率顺时针传送．将质量为10kg的一袋大米放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5.试求： 图2-2-6 (1)若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离． (2)若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C端到D端所用时间的取值范围． 【解析】这类题目一般都是较难题，解题时一定要分析清楚摩擦力是动力还是阻力，摩擦力的种类和方向，还要将运动和力的关系以及物理过程的程序理顺，才能有清晰的解题思路． ﹡ 解：(1)米袋在AB上加速时的加速度 米袋的速度达到v0=5m/s时， 滑行的距离 因此米袋在到达B点之前就有了与传送带相同的速度． 设米袋在CD上运动的