圆周运动实例分析课件教科版必修.pptVIP

圆锥摆、漏斗摆 火车转弯 水平面上的其他圆周运动 圆周运动中的临界问题 例4：如图，长为L的绳子，下端连着质量为m的小球，上端接于天花板上，当把绳子拉直时，绳与竖直方向夹角θ=60°。此时小球静止于光滑水平面上。 （1）当小球以ω= 做圆锥摆运动时，绳子张力多大？桌面支持力多大？ （2）当小球以ω= 做圆周运动时，绳子张力多大？桌面受到的压力多大？ θ 1、物体m用线通过光滑的水平板间的小孔与砝码M相连,并且正在做匀速圆周运动,如果减小M的质量,则物体m的轨道半径R,角速度ω,线速度v应该怎么变化? 2、如图,细绳的异端系着质量M=0.6kg的物体,静止在水平面上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=3kg的物体,M的中点与原空的距离为0.2m,已知M和平面的最大静摩擦力为2N,现使的此平面绕中心轴线转动,问角速度在什么范围m会相对水平面静止? 3、如图所示，小球用轻绳通过桌面上一光滑小孔与物体B和C相连，小球能在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，若剪断B、C之间的细绳，当A球重新达到稳定状态后，则A球的( ) A.运动半径变大 B.速率变大 C.角速度变大 D.周期变大 4、半径为Ｒ的圆周绕竖直中心轴oo′转动，小物体Ａ靠在圆筒的内壁上，他与圆筒的动摩擦因数为μ．现要使Ａ不下落，则圆筒转动的角速度ω至少要多少？ Ｏ ω Ｏ 2. 杆 4、如图所示的两段轻杆OA和AB长分别为2L和L,在A和B两点分别固定有质量均为M的光滑小球, 当整个装置绕O点以ω做圆周运动时, 求OA和AB杆的张力各为多大? O A B A B TAB TOA T`AB 解: 据题意, B球的向心力来源于AB杆对它的拉力TAB , 据牛顿第二定律: TAB = M ω23L ……(1 ) A球的向心力来源于OA杆与AB对它的作用力的合力 , 据牛顿第三定律: TAB = T`AB ……. .(2) 据牛顿第二定律:对A球有 TOA - T`AB = M ω22L ….. (3) 解得: TOA = 5M ω2L 即:OA杆的张力为5M ω2L, AB杆的张力为3M ω2L . 3.弹簧 在光滑水平面内, 由弹簧的弹力F来提供向心力. F = mV2/ R O 5、劲度系数为K的弹簧,一端栓着质量为M的光滑小球,一端固定在水平面内,以角速度ω, 半径L做匀速圆周运动,求弹簧的原长. 据胡克定律: 有 F=K(L-L0 ) 据牛顿第二定律: K(L-L0 ) = M ω2L 解得: L0 = L - M ω2 L/ K . 注意: 对于弹簧约束情况下的圆周运动, 一定要找准真实的圆周运动的半径与向心力. L L0 F 解:设弹簧的原长为L0 , 则弹簧的形变量为L-L0 . 5、有一水平放置的圆盘， 上面放一劲度系数为K的弹簧， 弹簧的一端固定于转轴O上， 另一端拴一质量为m的物体A， 物体与盘面间的动摩擦因数为μ。 开始物体A与圆盘一起转动时，弹簧 未发生形变，此时A离盘心O的距离为R。求: A O 盘转动的频率f达到多大时，物体A开始动？ 当盘转动的频率达到2f时，弹簧的伸长量?x是多大？ 6、A、B、C三物体放在水平圆台上,它们与平台的动摩擦因数相同,其质量之比为3:2:1,它们与转轴之间的距离之比为1:2:3,当平台以一定的角速度旋转时,它们均无相对滑动,它们受到静摩擦力分别为fA、fB、fC,则 ( ) A. fAfBfC B. fAfBfC C. fA=fBfC D. fA=fC fB 解析:A、B、C三物体在转动过程中未发生滑动，故转台对物体提供的静摩擦力应等于它们作圆周运动需要的向心力，即f提供=f需要=fn=Mω2R.三物体绕同一轴转动，角速度相等，把质量和圆周运动的半径关系代入上式，比较可知fA=fCfB选项D正确. B C A 4. 摩擦力提供向心力 7、 A、B、C三物体放在水平圆台上,它们与平台的动摩擦因数相同,其质量之比为3:2:1,它们与转轴之间的距离之比为1:2:3,当平台以一定的角速度旋转时,它们均无相对滑动,它们受到静摩擦力分别为fA、fB、fC,当平台旋转的角速度不断增大时，哪个物体最先相对平台滑动，哪个物体最后滑动 B C A 扩展 分别比较AC、BC、AB谁先动 C最先、其次是B、最后是A 第3节 圆周运动实例分析 ——竖直面圆周运动 一、汽车过拱形桥 1、汽车通过拱形桥时的运动可以看做圆周运动，质量为m的汽车以速度v通过拱形桥最高点时，若桥面的圆弧半径为R，则此时汽车对拱桥的压力为多大？ 求汽车以速度v过半径为R的拱桥